
?2020-2021學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)九年級(jí)(上)期末物理試卷
一、選擇題(共12小題,每小題2分,共24分)
1.(2分)如圖所示,所使用杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是( )
A.鑷子 B.扳手
C.羊角錘 D.老虎鉗
2.(2分)如圖所示,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( ?。?br />
A.做功沖程
B.彎折鐵絲
C.電風(fēng)扇
D.壓縮點(diǎn)火
3.(2分)對(duì)下列物理現(xiàn)象解釋正確的是( )
A.夏天用電風(fēng)扇吹風(fēng)使人感到?jīng)隹?,是因?yàn)殡婏L(fēng)扇可以減小空氣的內(nèi)能
B.用水作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液,是因?yàn)樗谋葻崛葺^大
C.甲物體傳遞了熱量給乙物體,說(shuō)明甲物體的內(nèi)能大
D.手碰到家庭照明電路裸露的導(dǎo)線卻沒(méi)有發(fā)生觸電事故,是因?yàn)檎彰麟娐返碾妷菏前踩妷?br />
4.(2分)如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是( ?。?br />
A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的
B.電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的
D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
5.(2分)如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)中,能說(shuō)明發(fā)電機(jī)工作原理的實(shí)驗(yàn)是( ?。?br />
A.
B.
C.
D.
6.(2分)下列運(yùn)用科學(xué)方法的實(shí)例中,屬于“轉(zhuǎn)換法”的是( ?。?br />
A.研究光的傳播引入光線
B.將電流比作水流
C.用彈簧連接兩個(gè)小球來(lái)研究分子間作用力
D.通過(guò)吸起大頭針的個(gè)數(shù)來(lái)判斷磁體的磁性強(qiáng)弱
7.(2分)“收官之作,星耀全球”,2020年6月23日,長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭搭載著北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)全面完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.火箭使用液氫燃料,主要是因?yàn)橐簹涞谋葻崛葺^大
B.燃料燃燒時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.火箭加速升空時(shí),機(jī)械能總量在不斷增大
D.衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
8.(2分)學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上舉行“雙搖跳繩”比賽,“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法。比賽中,初三某同學(xué)1min內(nèi)搖輕繩240圈,則他在整個(gè)跳繩過(guò)程中的功率最接近于( ?。?br />
A.100W B.500W C.1000W D.1500W
9.(2分)如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,燈L1和L2均發(fā)光。一段時(shí)間后,一盞燈突然熄滅,而電流表和電壓表的示數(shù)都不變,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是( ?。?br />
A.燈L1開(kāi)路 B.燈L2開(kāi)路 C.燈L1短路 D.燈L2短路
10.(2分)如圖所示為一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖,圖中的水銀溫度計(jì)在制作時(shí),玻璃管中封入一段金屬絲,電源的兩極分別和金屬絲相連,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值,電鈴報(bào)警。下列說(shuō)法中正確的是( ?。?br />
A.若將溫度計(jì)上端的金屬絲向下調(diào)整,則報(bào)警溫度將升高
B.電鈴工作時(shí),電磁鐵a端為N極
C.電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)
D.溫度升高到78℃時(shí),電鈴報(bào)警
11.(2分)綜合實(shí)踐活動(dòng)小組在設(shè)計(jì)樓梯電路時(shí),需要在樓上和樓下都能控制樓梯中間電燈發(fā)光和熄滅。如圖為四位同學(xué)設(shè)計(jì)的控制樓梯電燈的模擬電路圖,其中能達(dá)到控制要求的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
12.(2分)如圖所示電路圖,電源電壓恒為6V,電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格“50Ω 1A”,小燈泡規(guī)格“2.5V 0.625W”,若不考慮小燈泡阻值隨溫度的變化,小燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值,閉合開(kāi)關(guān),為保證電路安全,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.滑片向右滑動(dòng),電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.電路中允許通過(guò)最大電流為0.6A
C.滑動(dòng)變阻器的阻值允許調(diào)節(jié)的范圍是14﹣50Ω
D.電路的最小電功率是1.5W
二、填空題(共9小題,每空1分,共30分)
13.(4分)1831年,物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn): 電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就會(huì)產(chǎn)生 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)此原理發(fā)明的 ,為人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代做出了重大貢獻(xiàn)。
14.(3分)航母艦載機(jī)即將起飛前,燃料燃燒會(huì)獲得大量的 能,向后噴射出高溫高速燃?xì)饬?。為了避免?duì)艦上人員及其它器材造成危害,甲板上安裝了偏流板(如圖),偏流板后面裝有供冷卻水循環(huán)流動(dòng)的格狀水管,這是利用水的 的特性來(lái)降低偏流板的溫度。制作偏流板材料的熔點(diǎn)應(yīng)較 ?。ㄌ睢案摺被颉暗汀保?br />
15.(5分)如圖是皮球落地后彈起過(guò)程中每隔相等時(shí)間曝光一次所拍攝的照片。由圖可知,下落過(guò)程中,皮球的速度 ,皮球的重力勢(shì)能 ,動(dòng)能 。皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能 ?。ㄒ陨暇x填“增大”“減小”或“不變”)。A、B兩位置高度相同,皮球在A處動(dòng)能 B處動(dòng)能(選填“大于”“小于”或“等于”)。
16.(3分)在家庭電路中,用測(cè)電筆辨別輸電線時(shí),能使氖管發(fā)光的是 線;為確保安全用電,電飯鍋、電冰箱等使用三孔插座,其中一個(gè)插孔能將用電器的金屬外殼與 連接起來(lái);長(zhǎng)期不用的家電設(shè)備每隔一段時(shí)間后需要通電一次,這是 電熱(選填“利用”或“防止”)。
17.(3分)實(shí)驗(yàn)小組用電能表參數(shù)是2000imp/(kW?h)的電子式電能表來(lái)測(cè)量電水壺的功率。他們將其余所有用電器關(guān)閉,只讓電水壺工作,數(shù)出電能表指示燈在3min內(nèi)閃爍了120次。則該水壺在3min內(nèi)消耗的電能是 kW?h,該水壺的實(shí)際功率是 W.細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)不同用電器工作時(shí)電能表的指示燈閃爍的快慢是變化的,電能表指示燈閃爍的越快,說(shuō)明電流通過(guò)用電器所做的電功 ?。ㄌ睢霸蕉唷?、“越少”、“越快”或“越慢”)。
18.(3分)LED燈具有節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。如圖是額定電壓為220V、額定功率為4.4W的LED燈泡。該燈泡的額定電流是 A.若它每天正常發(fā)光5h,一個(gè)月(30天)消耗的電能是 kW?h.與普通白熾燈相比,在達(dá)到相同亮度的條件下,假設(shè)LED燈可以節(jié)約90%的電能,則這個(gè)LED燈與功率為 W的白熾燈亮度相當(dāng)。
19.(3分)小強(qiáng)同學(xué)利用如圖甲所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上,不計(jì)繩子重和摩擦。如果所送貨物重G從20N開(kāi)始逐漸增加,每次均勻速拉動(dòng)繩子,且提升同樣的高度,圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖象。當(dāng)用拉力F拉著重G為20N的貨物以0.5m/s的速度勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是 ,動(dòng)滑輪的重是 N;拉力F的功率為 ??;當(dāng)貨物重G為180N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是 。
20.(2分)如圖,電源電壓為6V,L的電阻是10Ω,滑動(dòng)變阻器的最大值是40Ω.閉合開(kāi)關(guān)后,滑片從a端向b端移動(dòng)時(shí),電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化范圍是 ,燈L消耗的電功率 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
21.(3分)一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈,其電路如圖甲所示。電源電壓為24V,燈泡L的額定電壓為24V,通過(guò)燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為 Ω.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使燈泡兩端的電壓是12V,則燈泡的實(shí)際功率為 W,滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值是 Ω。
三、解答題(共10小題,第22、23、24題每小問(wèn)2分,第29題第1小問(wèn)2分,其余每空1分,共46分)
22.請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出所用最小力的繩子的繞法。
23.請(qǐng)完成圖中電路的連接,使其符合安全用電的要求。
24.在圖中,標(biāo)出電源的正極,并用箭頭表示磁感線方向。
25.(6分)用天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,可使100kg的水從20℃升高70℃。已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃)。天然氣的熱值q=3.2×107J/m3,求:
(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放;
(2)水吸收的熱量Q吸;
(3)燃?xì)庠畹男师恰?br />
26.(6分)如圖所示,燈L標(biāo)有“6V3W”字樣,電源電壓恒為6V,定值電阻R=6Ω,設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化。求
(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?
(2)只閉合S1、S3時(shí),電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率最小(且電路電流不為0),各開(kāi)關(guān)的閉合情況應(yīng)如何?此時(shí)的最小電功率為多少?
27.(6分)小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,選用質(zhì)量不同兩個(gè)鋼球m和2m,分別從不同的高度h和2h由靜止開(kāi)始放下,觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。
(1)小明通過(guò)觀察 來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小,他利用的研究方法是 ??;若水平面絕對(duì)光滑,本實(shí)驗(yàn)將 ?。?不能)達(dá)到探究目的。
(2)由甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與 有關(guān)。
(3)小明由乙、丙兩圖得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān),她的看法是否正確? (正確/錯(cuò)誤),理由是: 。
28.(5分)如圖所示是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)前沒(méi)掛鉤碼時(shí),杠桿靜止的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,這樣操作的主要目的是 。
(2)杠桿平衡后,小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼,如圖乙所示,杠桿的 端會(huì)下沉,要使杠桿重新在水平位置平衡,可將右側(cè)的鉤碼懸掛位置向 移動(dòng)。
(3)小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案,小李的方案如圖丙所示,小王的方案如圖丁所示。你認(rèn)為 的實(shí)驗(yàn)方案更好,請(qǐng)說(shuō)明你的理由。
(4)實(shí)驗(yàn)中小王發(fā)現(xiàn),如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力,這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí) (能/不能)影響到杠桿的平衡?請(qǐng)說(shuō)明理由 。
29.(5分)為探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系,某探究小組的同學(xué)利用木塊、木板、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
側(cè)面傾斜程度
木塊重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長(zhǎng)度s/m
機(jī)械效率η
1
較緩
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
較陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60.0%
請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做 運(yùn)動(dòng),若木塊沿斜面加速運(yùn)動(dòng),則測(cè)得的機(jī)械效率 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)第2次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效率為 。
(3)當(dāng)斜面長(zhǎng)度一定時(shí),斜面的機(jī)械效率η與斜面的高度h之間的關(guān)系大概如圖 所示。
(4)從表格中我們還可以看出斜面的傾斜程度越 ?。ㄟx填“緩”或“陡”)越省力。
30.(4分)在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,老師在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針,并在有機(jī)玻璃板上均勻的撒滿鐵屑:(1)閉合開(kāi)關(guān)通電后,接下來(lái)的操作應(yīng)該是 。這樣做的目的是:使鐵屑在玻璃板上跳動(dòng)減小它與玻璃板之間的摩擦,從而使鐵屑在磁場(chǎng)力的作用下動(dòng)起來(lái),更好地顯示磁場(chǎng)分布情況;放入的小磁針是為了顯示 。
(2)鐵屑的分布如圖所示。圖中A、B點(diǎn)相比, 點(diǎn)磁場(chǎng)較強(qiáng);實(shí)驗(yàn)中 (選填“能”或“不能”)用銅屑代替鐵屑顯示磁場(chǎng)分布。
31.(8分)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10Ω,所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值40Ω。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實(shí)物電路的連接;
(2)小明同學(xué)進(jìn)行試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),則電路中發(fā)生的故障可能是 ?。ㄟx填“小燈泡斷路”、“小燈泡短路”或“滑動(dòng)變阻器處斷路”);
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,小明看到電壓表示數(shù)為1.8V,要使燈泡L正常發(fā)光應(yīng)向 ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,同時(shí)視線應(yīng)注意觀察 ?。ㄟx填“電流表”或“電壓表”)示數(shù),當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W。
(4)小明還想利用圖甲電路探究電流與電壓的關(guān)系,你認(rèn)為是否可行? ?。ㄟx填“可行”或“不可行”),為什么? 。
2020-2021學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)九年級(jí)(上)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(共12小題,每小題2分,共24分)
1.(2分)如圖所示,所使用杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是( ?。?br />
A.鑷子 B.扳手
C.羊角錘 D.老虎鉗
【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),判斷杠桿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類(lèi)型的杠桿。
【解答】解:A、鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿;
B、扳手在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
C、羊角錘在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;
D、老虎鉗在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是杠桿的分類(lèi),主要包括以下幾種:①省力杠桿,動(dòng)力臂大于阻力臂;②費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂;③等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂。
2.(2分)如圖所示,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( ?。?br />
A.做功沖程
B.彎折鐵絲
C.電風(fēng)扇
D.壓縮點(diǎn)火
【分析】(1)內(nèi)燃機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(2)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
(3)用電器工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量。
(4)壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:A、在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中,燃?xì)馀蛎泴?duì)外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;
B、彎折鐵絲時(shí),是通過(guò)做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;
C、電風(fēng)扇工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;
D、壓縮點(diǎn)火,屬壓縮氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是明確做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,物體對(duì)外做功是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對(duì)物體做功是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
3.(2分)對(duì)下列物理現(xiàn)象解釋正確的是( ?。?br />
A.夏天用電風(fēng)扇吹風(fēng)使人感到?jīng)隹?,是因?yàn)殡婏L(fēng)扇可以減小空氣的內(nèi)能
B.用水作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液,是因?yàn)樗谋葻崛葺^大
C.甲物體傳遞了熱量給乙物體,說(shuō)明甲物體的內(nèi)能大
D.手碰到家庭照明電路裸露的導(dǎo)線卻沒(méi)有發(fā)生觸電事故,是因?yàn)檎彰麟娐返碾妷菏前踩妷?br />
【分析】(1)影響蒸發(fā)快慢的因素有三個(gè),即液體的溫度、液體的表面積和液體表面的空氣流動(dòng)情況,且蒸發(fā)吸熱;
(2)水的比熱容較大,質(zhì)量相同的水和其它液體相比較,升高相同的溫度時(shí),吸收的熱量多;吸收或放出相同的熱量時(shí),溫度變化較小,因此常用來(lái)做冷卻劑、取暖劑、防凍劑等;
(3)發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差;
(4)家庭電路的電壓為220V,對(duì)人體安全的電壓為不高于36V。
【解答】解:A、夏天用電風(fēng)扇吹風(fēng),加快了空氣流動(dòng),促進(jìn)了汗液的蒸發(fā),由于蒸發(fā)是吸熱的,所以人感到?jīng)隹欤皇请婏L(fēng)扇降低了空氣的內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B、用水作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑,是因?yàn)樗谋葻崛葺^大,同種情況下水吸收的熱量多,故B正確;
C、甲物體傳遞了熱量給乙物體,說(shuō)明甲物體的溫度高,但甲物體內(nèi)能不一定大,故C錯(cuò)誤;
D、家庭電路的電壓為220V,對(duì)人體安全的電壓為不高于36V,照明電路的電壓不是安全電壓,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了蒸發(fā)的作用、熱傳遞的條件、水的比熱容的特點(diǎn)及應(yīng)用以及對(duì)常見(jiàn)電壓值的了解,屬于綜合性題目。
4.(2分)如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是( )
A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的
B.電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的
D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
【分析】電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的,且所受力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān);工作時(shí),消耗電能產(chǎn)生機(jī)械能,所以是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程;且使得線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是換向器。
【解答】解:A、電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的,故A錯(cuò)誤;
B、電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能,故B錯(cuò)誤;
C、使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,故C錯(cuò)誤;
D、電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用的原理工作的,且所受力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān),故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】知道并理解電動(dòng)機(jī)的原理、受力方向的改變、能量轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn),是一道綜合題。
5.(2分)如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)中,能說(shuō)明發(fā)電機(jī)工作原理的實(shí)驗(yàn)是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng),即閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【解答】解:A、開(kāi)關(guān)閉合后,電路中有電流,通電導(dǎo)體或線圈受到磁場(chǎng)力的作用發(fā)生運(yùn)動(dòng),即通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用,即是電動(dòng)機(jī)的制作原理,故該選項(xiàng)不符合題意;
B、開(kāi)關(guān)閉合后,在外力作用下使導(dǎo)體左右移動(dòng),切割磁感應(yīng)線,則電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明此時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是發(fā)電機(jī)的工作原理,符合題意;
C、該裝置是利用電流的磁效應(yīng)的原理,即通電時(shí)該線圈會(huì)產(chǎn)生磁性,移動(dòng)滑片可以改變電路的大小,從而改變磁性強(qiáng)弱,不符合題意;
D、是奧斯特實(shí)驗(yàn),小磁針發(fā)針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)写艌?chǎng),不符合題意。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題中學(xué)生容易混淆的兩個(gè)圖是BD,要從有無(wú)電源上區(qū)分,有電源的是電動(dòng)機(jī),無(wú)電源的是發(fā)電機(jī)。
6.(2分)下列運(yùn)用科學(xué)方法的實(shí)例中,屬于“轉(zhuǎn)換法”的是( )
A.研究光的傳播引入光線
B.將電流比作水流
C.用彈簧連接兩個(gè)小球來(lái)研究分子間作用力
D.通過(guò)吸起大頭針的個(gè)數(shù)來(lái)判斷磁體的磁性強(qiáng)弱
【分析】首先對(duì)選項(xiàng)中的每個(gè)探究過(guò)程或研究方法進(jìn)行分析,明確采用的具體方法,然后確定符合題意的選項(xiàng)。
【解答】解:A、研究光的傳播引入光線,采用的是模型法。故A不符合題意;
B、電流不能直接觀察,水流可以直接感受,用能夠直接觀察的水流說(shuō)明電流的作用和形成,采用的是類(lèi)比法。故B不符合題意;
C、用彈簧連接兩個(gè)小球來(lái)研究分子間作用力,采用的是模型法。故C不符合題意;
D、磁性強(qiáng)弱無(wú)法直接判斷,通過(guò)轉(zhuǎn)換吸起大頭針的個(gè)數(shù)來(lái)判斷磁體的磁性大小,采用的是轉(zhuǎn)換法。故D符合題意。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量,這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
7.(2分)“收官之作,星耀全球”,2020年6月23日,長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭搭載著北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)全面完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署,下列說(shuō)法正確的是( )
A.火箭使用液氫燃料,主要是因?yàn)橐簹涞谋葻崛葺^大
B.燃料燃燒時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.火箭加速升空時(shí),機(jī)械能總量在不斷增大
D.衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【分析】(1)熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),釋放出的熱量越多,所以在選擇火箭燃料時(shí)首先應(yīng)該考慮燃料熱值的大??;
(2)根據(jù)消耗能量與得到能量是什么來(lái)判斷能量的轉(zhuǎn)化情況;
(3)機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的總和,根據(jù)影響動(dòng)能和勢(shì)能的因素來(lái)進(jìn)行分析即可;
(4)太陽(yáng)能電池工作時(shí)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解:A、發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí),可以釋放出更多的熱量,故A錯(cuò)誤;
B、火箭升空的過(guò)程中,燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B錯(cuò)誤;
C、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空的過(guò)程中,速度增大,高度增大,因此動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大,機(jī)械能的總量也增大,故C正確;
D、衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題既考查了火箭發(fā)射過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化和機(jī)械能變化情況,同時(shí)也考查了對(duì)燃料熱值的了解,屬基礎(chǔ)知識(shí)的考查,難度不大。
8.(2分)學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上舉行“雙搖跳繩”比賽,“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法。比賽中,初三某同學(xué)1min內(nèi)搖輕繩240圈,則他在整個(gè)跳繩過(guò)程中的功率最接近于( )
A.100W B.500W C.1000W D.1500W
【分析】首先估計(jì)出學(xué)生的質(zhì)量,從而求出重力,再估計(jì)出騰空高度,根據(jù)W=Fs=Gh計(jì)算出做的功;根據(jù)搖繩的次數(shù)和時(shí)間,結(jié)合P=求出功率的大小。
【解答】解:中學(xué)生的質(zhì)量約50kg,其重力為G=mg=50kg×10N/kg=500N;
跳躍過(guò)程中騰空高度約h=0.10m;
因此一次做功W=Fs=Gh=500N×0.10m=50J;
由于“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法,
所以1min內(nèi)搖輕繩240圈,人起跳=120次;
在1min內(nèi)一共做功:W總=50J×120=6000J,
則功率P===100W。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功率的計(jì)算,關(guān)鍵是能夠?qū)W(xué)生質(zhì)量和起跳高度有一個(gè)正確的估測(cè),另外理解“雙搖跳繩”的概念也是解題的關(guān)鍵。
9.(2分)如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,燈L1和L2均發(fā)光。一段時(shí)間后,一盞燈突然熄滅,而電流表和電壓表的示數(shù)都不變,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是( )
A.燈L1開(kāi)路 B.燈L2開(kāi)路 C.燈L1短路 D.燈L2短路
【分析】如圖所示,兩燈泡并聯(lián),電流表測(cè)量的是燈L2中電流,電壓表測(cè)量并聯(lián)電路兩端電壓,即電源電壓;若一盞燈突然熄滅,電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)均不變,說(shuō)明電流表所在的支路完好,另一條支路發(fā)生斷路。
【解答】解:因?yàn)閮蔁舨⒙?lián),并且并聯(lián)電路中各支路互不影響,當(dāng)一盞燈突然熄滅,而電壓表和電流表示數(shù)均不變,說(shuō)明電流表所在的支路完好,故電路故障為L(zhǎng)1斷路。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】在判斷故障時(shí),會(huì)根據(jù)電壓表的示數(shù)的變化判斷:若電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源能相通,電壓表兩接線柱之間有開(kāi)路;若電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電壓表被短路或與電源不能相通。
10.(2分)如圖所示為一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖,圖中的水銀溫度計(jì)在制作時(shí),玻璃管中封入一段金屬絲,電源的兩極分別和金屬絲相連,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值,電鈴報(bào)警。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.若將溫度計(jì)上端的金屬絲向下調(diào)整,則報(bào)警溫度將升高
B.電鈴工作時(shí),電磁鐵a端為N極
C.電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)
D.溫度升高到78℃時(shí),電鈴報(bào)警
【分析】(1)根據(jù)金屬絲位置變化時(shí)所處的溫度值分析;
(2)根據(jù)安培定則分析;
(3)電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng);
(4)左端電路的控制要點(diǎn)在于水銀柱的變化,而右端的控制要點(diǎn)則在電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引,再由此分析電路中溫度變化時(shí)的工作情況。
【解答】解:
A、若將溫度計(jì)上端的金屬絲向下調(diào)整,金屬絲所處的溫度值會(huì)變小,則報(bào)警溫度將降低,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)電鈴工作時(shí),電流從電磁鐵的左端流入,右端流出,由安培定則可知,電磁鐵的a端為S極,故B錯(cuò)誤;
C、電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D、溫度升高到78℃時(shí),水銀柱與上方金屬絲連通,使左側(cè)形成通路,電磁鐵中有電流通過(guò),電磁鐵吸引銜鐵,使觸點(diǎn)接觸,右側(cè)電路接通,電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】明確圖中左側(cè)為控制電路,右側(cè)為工作電路,兩電路依據(jù)中間的電磁鐵來(lái)發(fā)生相互作用,是搞清這一裝置原理的關(guān)鍵點(diǎn)之一,同時(shí),還應(yīng)明確水銀也是導(dǎo)體,當(dāng)其與上方金屬絲接通時(shí),也成為了電路的一部分。
11.(2分)綜合實(shí)踐活動(dòng)小組在設(shè)計(jì)樓梯電路時(shí),需要在樓上和樓下都能控制樓梯中間電燈發(fā)光和熄滅。如圖為四位同學(xué)設(shè)計(jì)的控制樓梯電燈的模擬電路圖,其中能達(dá)到控制要求的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)題目條件,在樓上和樓下都能控制樓梯中間電燈發(fā)光和熄滅,逐一分析各選項(xiàng)電路判斷。
【解答】解:A、圖中電路是斷開(kāi)的,燈泡不工作,當(dāng)S1接到下面觸點(diǎn)或S2接到上面觸點(diǎn),電路都是閉合電路,燈泡都能正常工作,符合題意。
B、圖中電路是閉合電路,燈泡工作,當(dāng)S1接到下面觸點(diǎn)或S2接到上面觸點(diǎn),電路都是斷開(kāi)的電路,燈泡都停止工作,符合題意。
C、圖中電路是閉合電路,燈泡工作,當(dāng)S2接到左邊的觸點(diǎn),燈泡還工作,不符合題意。
D、圖中電路是閉合電路,燈泡工作,當(dāng)S1移到上端觸點(diǎn)或S2移到下端觸點(diǎn),電路都是斷開(kāi)的電路,燈泡都停止工作,符合題意。
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題思路:觀察燈泡現(xiàn)在的狀態(tài),如果改變?nèi)魏我粋€(gè)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)都能改變燈泡的工作狀態(tài),電路設(shè)計(jì)正確,否則設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。
12.(2分)如圖所示電路圖,電源電壓恒為6V,電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格“50Ω 1A”,小燈泡規(guī)格“2.5V 0.625W”,若不考慮小燈泡阻值隨溫度的變化,小燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值,閉合開(kāi)關(guān),為保證電路安全,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.滑片向右滑動(dòng),電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.電路中允許通過(guò)最大電流為0.6A
C.滑動(dòng)變阻器的阻值允許調(diào)節(jié)的范圍是14﹣50Ω
D.電路的最小電功率是1.5W
【分析】由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),接入電路中的電阻變大時(shí),根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小,燈泡兩端的電壓變??;
(2)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流,再根據(jù)P=UI求出該電路的最小功率。
【解答】解:由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),接入電路中的電阻變大時(shí),根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小,即電流表示數(shù)變??;根據(jù)U=IR可知燈泡兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變??;故A錯(cuò)誤;
(2)根據(jù)P=UI可得,燈的額定電流:IL額===0.25A,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,所以,電路中的最大電流為Imax=0.25A;故B錯(cuò)誤;
由I=可得,燈泡的電阻:RL===10Ω,
電路中的總電阻:Rmin===24Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R滑min=Rmin﹣RL=24Ω﹣10Ω=14Ω,所以滑動(dòng)變阻器的阻值允許調(diào)節(jié)的范圍是14﹣50Ω,故C正確;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),燈泡的功率最小,此時(shí)電路中的電流:Imin===0.1A,
電路的最小功率為:P=UImin=6V×0.1A=0.6W,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電壓和電流表的量程確定電路中的最大電流。
二、填空題(共9小題,每空1分,共30分)
13.(4分)1831年,物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn): 閉合 電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 切割磁感線 運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就會(huì)產(chǎn)生 感應(yīng)電流 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)此原理發(fā)明的 發(fā)電機(jī) ,為人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代做出了重大貢獻(xiàn)。
【分析】根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念、發(fā)電機(jī)的原理分析解答。
【解答】解:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這個(gè)現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng);
根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機(jī),為人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代做出了重大貢獻(xiàn)。
故答案為:閉合;切割磁感線;感應(yīng)電流;發(fā)電機(jī)。
【點(diǎn)評(píng)】法拉第的發(fā)現(xiàn)催生了發(fā)電機(jī)的發(fā)明,體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。本題考查的是識(shí)記性的內(nèi)容,比較簡(jiǎn)單。
14.(3分)航母艦載機(jī)即將起飛前,燃料燃燒會(huì)獲得大量的 內(nèi) 能,向后噴射出高溫高速燃?xì)饬?。為了避免?duì)艦上人員及其它器材造成危害,甲板上安裝了偏流板(如圖),偏流板后面裝有供冷卻水循環(huán)流動(dòng)的格狀水管,這是利用水的 比熱容大 的特性來(lái)降低偏流板的溫度。制作偏流板材料的熔點(diǎn)應(yīng)較 高?。ㄌ睢案摺被颉暗汀保?br />
【分析】(1)燃料燃燒時(shí),它的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)用水循環(huán)來(lái)降低偏流板的溫度,是因?yàn)樗谏呦嗤臏囟葧r(shí)可以吸收更多的熱量,冷卻效果好;
(3)飛機(jī)起飛時(shí)向后噴射出高溫高速燃?xì)饬?,為了防止偏流板被高溫熔化,制作偏流板材料的熔點(diǎn)應(yīng)較高。
【解答】解:
飛機(jī)內(nèi)的燃料的燃燒,使飛機(jī)獲得大量的內(nèi)能,然后轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能;
水的比熱容比較大,在升高相同的溫度需要吸收更多的熱量,所以利用水來(lái)降低偏流板的溫度;
飛機(jī)起飛時(shí)向后噴射出高溫高速燃?xì)饬?,為了防止偏流板被高溫熔化,所以制作偏流板材料的?yīng)具有較高的熔點(diǎn)。
故答案為:內(nèi);比熱容大;高。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了燃料燃燒過(guò)程能的轉(zhuǎn)化、水比熱容的特點(diǎn)、物質(zhì)的熔點(diǎn),具有一定的綜合性。
15.(5分)如圖是皮球落地后彈起過(guò)程中每隔相等時(shí)間曝光一次所拍攝的照片。由圖可知,下落過(guò)程中,皮球的速度 增大 ,皮球的重力勢(shì)能 減小 ,動(dòng)能 增大 。皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能 減小?。ㄒ陨暇x填“增大”“減小”或“不變”)。A、B兩位置高度相同,皮球在A處動(dòng)能 大于 B處動(dòng)能(選填“大于”“小于”或“等于”)。
【分析】(1)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大。
(2)重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉得高度。質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大。
(3)機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和,不計(jì)阻力,機(jī)械能守恒。
(4)皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:皮球下落過(guò)程中,由于受到重力的作用,皮球的速度越來(lái)越大;皮球的質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能減小,速度變大,動(dòng)能增大;
皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能減?。?br />
A、B兩位置高度相同,A處的機(jī)械能大于B處的機(jī)械能,A和B處的重力勢(shì)能相同,所以皮球在A處動(dòng)能大于B處的動(dòng)能。
故答案為:增大;減??;增大;減?。淮笥?。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是動(dòng)能和重力勢(shì)能的影響因素、機(jī)械能的概念以及能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題,是一道基礎(chǔ)題。
16.(3分)在家庭電路中,用測(cè)電筆辨別輸電線時(shí),能使氖管發(fā)光的是 火 線;為確保安全用電,電飯鍋、電冰箱等使用三孔插座,其中一個(gè)插孔能將用電器的金屬外殼與 大地 連接起來(lái);長(zhǎng)期不用的家電設(shè)備每隔一段時(shí)間后需要通電一次,這是 利用 電熱(選填“利用”或“防止”)。
【分析】(1)測(cè)電筆內(nèi)部有一個(gè)阻值很大的電阻。使用試電筆時(shí),手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸火線或零線,氖管發(fā)光的是火線,氖管不發(fā)光的是零線;
(2)三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來(lái)接地線的;三腳插頭中有一根導(dǎo)線要與用電器金屬外殼相連。目的就是為了防止觸電;
(3)電熱是有害的,但有時(shí)卻也可以加以利用,如利用電熱來(lái)驅(qū)潮等。
【解答】解:
(1)測(cè)電筆接觸火線時(shí),氖管發(fā)光;接觸零線時(shí),氖管不發(fā)光;
(2)為了安全用電,電飯鍋、電冰箱等有金屬外殼的家用電器的電源插座都用三孔插座,三腳插頭的接地腳應(yīng)與用電器的金屬外殼相連通,這樣若金屬外殼的用電器外殼萬(wàn)一帶電,電流會(huì)通過(guò)地線導(dǎo)入大地,防止造成觸電事故的發(fā)生;
(3)長(zhǎng)期不用的家電設(shè)備每隔一段時(shí)間后需要通電一次,這是利用電熱來(lái)驅(qū)潮,可對(duì)電器起到保護(hù)作用。
故答案為:火;大地;利用。
【點(diǎn)評(píng)】掌握測(cè)電筆的正確使用方法、結(jié)構(gòu)、能用試電筆分辨火線和零線;知道家庭電路的三孔插座的作用和接法;正確認(rèn)識(shí)電熱,做到趨利避害。
17.(3分)實(shí)驗(yàn)小組用電能表參數(shù)是2000imp/(kW?h)的電子式電能表來(lái)測(cè)量電水壺的功率。他們將其余所有用電器關(guān)閉,只讓電水壺工作,數(shù)出電能表指示燈在3min內(nèi)閃爍了120次。則該水壺在3min內(nèi)消耗的電能是 0.06 kW?h,該水壺的實(shí)際功率是 1200 W.細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)不同用電器工作時(shí)電能表的指示燈閃爍的快慢是變化的,電能表指示燈閃爍的越快,說(shuō)明電流通過(guò)用電器所做的電功 越快?。ㄌ睢霸蕉唷薄ⅰ霸缴佟?、“越快”或“越慢”)。
【分析】(1)根據(jù)電能表閃爍的次數(shù)可以求出電水壺消耗的電能,然后由電功率公式P=求出電水壺的實(shí)際功率。
(2)用電器的功率越大,做功越快,電能表的表盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)越快。
【解答】解:(1)2000imp/(kW?h),是指每消耗1kW?h的電能,電能表指示燈閃爍了2000次,
指示燈閃爍120次,電水壺消耗的電能:
W=kW?h=0.06kW?h=2.16×105J;
該水壺的電功率:
P===1200W,
(2)電能表指示燈閃爍的越快,說(shuō)明電流通過(guò)用電器所做的電功越快;
故答案為:0.06;1200;越快。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電水壺消耗的電能、電水壺的功率等問(wèn)題,知道電能表參數(shù)的含義、熟練應(yīng)用功率公式即可正確解題,解題時(shí)注意單位換算:1kW?h=3.6×106J。
18.(3分)LED燈具有節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)。如圖是額定電壓為220V、額定功率為4.4W的LED燈泡。該燈泡的額定電流是 0.02 A.若它每天正常發(fā)光5h,一個(gè)月(30天)消耗的電能是 0.66 kW?h.與普通白熾燈相比,在達(dá)到相同亮度的條件下,假設(shè)LED燈可以節(jié)約90%的電能,則這個(gè)LED燈與功率為 44 W的白熾燈亮度相當(dāng)。
【分析】(1)知道LED燈的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出額定電流;
(2)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能;
(3)消耗的電能之差與白熾燈消耗的電能之比就是節(jié)約的百分比,據(jù)此進(jìn)行解答。
【解答】解:(1)由P=UI可得,LED燈的額定電流:
I===0.02A;
(2)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等,
由P=可得,一個(gè)月消耗的電能:
W=Pt=4.4×10﹣3kW×5h×30=0.66kW?h;
(3)設(shè)兩種燈泡正常發(fā)光的時(shí)間為t,
則LED消耗的電能為:W=Pt=4.4×10﹣3kW×t,
白熾燈消耗的電能為:W′=P′t,
在達(dá)到相同亮度的條件下,LED燈比白熾燈節(jié)約的電能為:△W=P′t﹣Pt,
由題知,LED燈可以節(jié)約90%的電能,即==90%,
故有:=90%,
解得:P′=0.044kW=44W。
故答案為:0.02;0.66;44。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率公式和電功公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是明白“LED燈可以節(jié)約90%電能”的含義,計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算。
19.(3分)小強(qiáng)同學(xué)利用如圖甲所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上,不計(jì)繩子重和摩擦。如果所送貨物重G從20N開(kāi)始逐漸增加,每次均勻速拉動(dòng)繩子,且提升同樣的高度,圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖象。當(dāng)用拉力F拉著重G為20N的貨物以0.5m/s的速度勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是 50% ,動(dòng)滑輪的重是 20 N;拉力F的功率為 20W ;當(dāng)貨物重G為180N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是 90% 。
【分析】(1)W有用=Gh寫(xiě)出提升物體做的有用功的表達(dá)式,因不計(jì)繩子重和摩擦,由W額外=G動(dòng)h寫(xiě)出額外功的表達(dá)式;
根據(jù)η====×100%,確定同一滑輪組機(jī)械效率的決定因素;
(2)將已知量物重G=20N和機(jī)械效率為η=50%代入上式可求動(dòng)滑輪的重;
(3)由F=求作用在繩子自由端的拉力,
根據(jù)繩自由端移動(dòng)的距離與物體升高高度的關(guān)系:s=nh,可推出v繩=nv物,
根據(jù)P===Fv可求拉力F的功率;
(4)當(dāng)貨物重G為180N時(shí),將已知量代入由(1)滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式可求此時(shí)的機(jī)械效率。
【解答】解:
(1)由圖乙可知,當(dāng)用拉力F拉著重G為20N的貨物勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是50%;
(2)提升物體做的有用功:W有用=Gh,
因不計(jì)繩子重和摩擦,故額外功來(lái)源為克服動(dòng)滑輪自重做的功,即W額外=G動(dòng)h,
故滑輪組的機(jī)械效率:
η====×100%﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
將物重G=20N和機(jī)械效率η=50%代入①式可得:
50%=×100%,
解得動(dòng)滑輪的重:G動(dòng)=20N;
(3)由圖可知n=3,不計(jì)繩子重和摩擦,作用在繩子自由端的拉力:
F===,
繩子自由端移動(dòng)的速度:v繩=nv物,
拉力F的功率為:
P===Fv繩=F×nv物=×3×0.5m/s=20W;
當(dāng)貨物重G為180N時(shí),由①式可得滑輪組的機(jī)械效率:
η′=×100%==90%。
故答案為:50%; 20; 20W; 90%。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查繩自由端移動(dòng)的距離與物體升高高度的關(guān)系s=nh、作用在繩子自由端的力F=、功率和機(jī)械效率計(jì)算。關(guān)鍵是明確:不計(jì)繩子重和摩擦,故額外功來(lái)源為克服動(dòng)滑輪自重做的功。
20.(2分)如圖,電源電壓為6V,L的電阻是10Ω,滑動(dòng)變阻器的最大值是40Ω.閉合開(kāi)關(guān)后,滑片從a端向b端移動(dòng)時(shí),電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化范圍是 1.2V~6V ,燈L消耗的電功率 不變 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【分析】由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)滑片左側(cè)和燈泡兩端的電壓之和,電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路,據(jù)此可知,滑片移動(dòng)時(shí)電路中的總電阻不變和滑片左側(cè)部分電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和電壓表示數(shù)的變化,根據(jù)P=I2R可知燈泡實(shí)際功率的變化;
當(dāng)滑片位于a端時(shí),電壓表的示數(shù)最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù),當(dāng)滑片位于b端時(shí),電壓表的示數(shù)最大即為電源的電壓,據(jù)此得出電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化范圍。
【解答】解:
由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)滑片左側(cè)和燈泡兩端的電壓之和,
因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路,
所以,滑片從a端向b端移動(dòng)時(shí),電路中的總電阻不變,但滑片左側(cè)部分兩端的電阻變大,
由I=可知,電路中的電流不變,
由U=IR可知,滑片左側(cè)和燈泡兩端的電壓之和變大,即電壓表的示數(shù)變大;
由P=I2R可知,燈泡消耗的電功率不變;
當(dāng)滑片位于a端時(shí),電壓表的示數(shù)最小,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I===0.12A,
電壓表的最小示數(shù):
UL=IRL=0.12A×10Ω=1.2V,
當(dāng)滑片位于b端時(shí),電壓表的示數(shù)最大,最大示數(shù)為電源的電壓6V,
所以,電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化范圍是1.2V~6V。
故答案為:1.2V~6V;不變。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析和串聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)電壓表的正確使用判斷出滑片的移動(dòng)不能改變接入電路中的電阻但可以改變電壓表所測(cè)的電阻。
21.(3分)一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈,其電路如圖甲所示。電源電壓為24V,燈泡L的額定電壓為24V,通過(guò)燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為 60 Ω.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使燈泡兩端的電壓是12V,則燈泡的實(shí)際功率為 3.6 W,滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值是 40 Ω。
【分析】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)圖象讀出通過(guò)燈泡的電流,利用歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻;
(2)由電路圖可知,R與L串聯(lián),根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓是12V時(shí)的電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值。
【解答】解:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為24V,由圖乙可知通過(guò)燈泡的電流IL=0.4A,
由I=可得,此時(shí)燈絲的電阻:
RL===60Ω;
(2)由電路圖可知,R與L串聯(lián),由圖象可知燈泡兩端的電壓是12V時(shí),通過(guò)燈泡的電流IL′=0.3A,
此時(shí)燈泡的實(shí)際功率:
PL′=UL′IL′=12V×0.3A=3.6W,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U滑=U﹣UL′=24V﹣12V=12V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值:
R滑====40Ω。
故答案為:60;3.6;40。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出不同電壓下通過(guò)燈泡的電流,要注意燈泡的電阻是變化的。
三、解答題(共10小題,第22、23、24題每小問(wèn)2分,第29題第1小問(wèn)2分,其余每空1分,共46分)
22.請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出所用最小力的繩子的繞法。
【分析】要解決此題,需要知道滑輪組的繞線方法??梢詮亩ɑ喕騽?dòng)滑輪繞起。要知道從動(dòng)滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線,更省力。
【解答】解:只有一個(gè)動(dòng)滑輪,要求最省力,將繩子先系在動(dòng)滑輪的左邊掛鉤上,然后繞過(guò)左邊的定滑輪,再繞過(guò)動(dòng)滑輪。如下圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】滑輪組在繞繩子時(shí)要先根據(jù)題意進(jìn)行分析,再找準(zhǔn)起始點(diǎn),依次繞過(guò)每一只滑輪,最后在繩端標(biāo)上箭頭。
23.請(qǐng)完成圖中電路的連接,使其符合安全用電的要求。
【分析】燈泡的接法:火線進(jìn)入開(kāi)關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn);零線直接接入燈泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。
【解答】解:燈泡接法:火線進(jìn)入開(kāi)關(guān),這樣在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)能切斷火線,接觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線。
【點(diǎn)評(píng)】掌握家庭電路的燈泡、開(kāi)關(guān)、三孔插座、兩孔插座、保險(xiǎn)絲的接法,同時(shí)考慮使用性和安全性。
24.在圖中,標(biāo)出電源的正極,并用箭頭表示磁感線方向。
【分析】根據(jù)通電螺線管的磁極判斷出磁感線的方向。在磁體外部,磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極。
根據(jù)右手螺旋定則判斷出電流的方向,確定電源的正負(fù)極。
【解答】解:由圖知通電螺線管的右端為S極,則左端為N極,
因?yàn)樵诖朋w外部,磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極,所以圖中磁感線的方向是指向右的。
根據(jù)右手螺旋定則,伸出右手使大拇指指示螺線管的左端,則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,所以電流從螺線管的右端流入,則電源的右端為正極。
故答案為:
【點(diǎn)評(píng)】右手螺旋定則為判斷螺線管極性或電流方向的重要方法,應(yīng)能做到靈活應(yīng)用;同時(shí)還要注意小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線的方向。
25.(6分)用天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,可使100kg的水從20℃升高70℃。已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃)。天然氣的熱值q=3.2×107J/m3,求:
(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放;
(2)水吸收的熱量Q吸;
(3)燃?xì)庠畹男师恰?br />
【分析】(1)知道天然氣的體積、熱值,利用Q放=Vq求天然氣完全燃燒放出的熱量;
(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水升高的溫度,利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量;
(3)燃?xì)庠畹男实扔谒盏臒崃扛烊粴馔耆紵懦龅臒崃恐取?br />
【解答】解:
(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=Vq=0.5m3×3.2×107J/m3=1.6×107J;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×20℃=8.4×106J;
(3)燃?xì)庠畹男剩?br />
η==×100%=52.5%.
答:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量為1.6×107J;
(2)水吸收的熱量為8.4×106J;
(3)燃?xì)庠畹男蕿?2.5%.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了燃料完全燃燒放熱公式Q放=Vq、吸熱公式Q吸=cm△t=cm(t﹣t0)、效率公式的應(yīng)用,此題中要注意溫度“升高到(末溫)”和“升高了(△t)”的區(qū)別,要審好題。
26.(6分)如圖所示,燈L標(biāo)有“6V3W”字樣,電源電壓恒為6V,定值電阻R=6Ω,設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化。求
(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?
(2)只閉合S1、S3時(shí),電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?),各開(kāi)關(guān)的閉合情況應(yīng)如何?此時(shí)的最小電功率為多少?
【分析】(1)利用P=可以求解燈正常發(fā)光時(shí)的電阻;
(2)只閉合S1、S3時(shí),燈和R并聯(lián),利用I=和Q=I2Rt求出產(chǎn)生的熱量;
(3)當(dāng)斷開(kāi)S1、S3,閉合S2時(shí),燈L與電阻R串聯(lián),整個(gè)電路消耗的電功率最?。焕肞=結(jié)合歐姆定律求出最小電功率。
【解答】解:
(1)由P=得燈正常發(fā)光時(shí)的電阻:R===12Ω;
(2)當(dāng)閉合S1、S3時(shí),燈L與電阻R并聯(lián)接在電源兩端,I===1A
Q=I2Rt=(1A)2×6Ω×60s=360J;
(3)當(dāng)斷開(kāi)S1、S3,閉合S2時(shí),燈L與電阻R串聯(lián),整個(gè)電路消耗的電功率最小;
R總=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω
Imin===A
Pmin=UImin=6V×A=2W。
答:(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是12Ω;
(2)只閉合S1、S3時(shí),電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是360J;
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?),斷開(kāi)S1、S3,閉合S2時(shí),燈L與電阻R串聯(lián);此時(shí)的最小電功率為2W。
【點(diǎn)評(píng)】該題主要考查學(xué)生對(duì)于電功率、電熱和電路狀態(tài)的理解和掌握,屬于中考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
27.(6分)小明在“探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,選用質(zhì)量不同兩個(gè)鋼球m和2m,分別從不同的高度h和2h由靜止開(kāi)始放下,觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。
(1)小明通過(guò)觀察 木塊被撞擊后移動(dòng)的距離 來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小,他利用的研究方法是 轉(zhuǎn)換法?。蝗羲矫娼^對(duì)光滑,本實(shí)驗(yàn)將 不能?。?不能)達(dá)到探究目的。
(2)由甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與 速度 有關(guān)。
(3)小明由乙、丙兩圖得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān),她的看法是否正確? 錯(cuò)誤?。ㄕ_/錯(cuò)誤),理由是: 沒(méi)有保證小球的速度相同 。
【分析】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小;
由牛頓第一定律分析;
(2)(3)物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),研究動(dòng)能與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊被撞擊后移動(dòng)的距離來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小,這里用到的物理學(xué)研究問(wèn)題的方法是轉(zhuǎn)換法;
若水平面絕對(duì)光滑,則木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力作用,在水平方向上木塊不受力的作用,由牛頓第一定律,撞擊后木塊將保持勻速直線運(yùn)動(dòng),不能通過(guò)木塊移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來(lái)判斷小球動(dòng)能的大小,所以本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的;
(2)甲、乙兩圖中小球的質(zhì)量一定,初始高度不同,到達(dá)水平面的時(shí)的速度不同,木塊被撞擊后移動(dòng)的距離不同,故可以得出結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān);
(3)小麗的看法是錯(cuò)誤的,因?yàn)橐骄縿?dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,需要保證小球的速度相同,乙、丙兩圖中小球下落的高度不同,則到達(dá)水平面的速度不同,故不能得出動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。
故答案為:(1)木塊被撞擊后移動(dòng)的距離;轉(zhuǎn)換法;不能;(2)速度;(3)錯(cuò)誤;沒(méi)有保證小球的速度相同。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān),考查轉(zhuǎn)換法、控制變量法的運(yùn)用和數(shù)據(jù)分析的能力。
28.(5分)如圖所示是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)前沒(méi)掛鉤碼時(shí),杠桿靜止的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 右 調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,這樣操作的主要目的是 避免杠桿的自重對(duì)杠桿水平平衡的影響 。
(2)杠桿平衡后,小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼,如圖乙所示,杠桿的 左 端會(huì)下沉,要使杠桿重新在水平位置平衡,可將右側(cè)的鉤碼懸掛位置向 右 移動(dòng)。
(3)小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案,小李的方案如圖丙所示,小王的方案如圖丁所示。你認(rèn)為 小李 的實(shí)驗(yàn)方案更好,請(qǐng)說(shuō)明你的理由。
(4)實(shí)驗(yàn)中小王發(fā)現(xiàn),如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力,這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí) 不能?。?不能)影響到杠桿的平衡?請(qǐng)說(shuō)明理由 這個(gè)作用在杠桿O點(diǎn)的力的力臂等于0,不影響杠桿的平衡 。
【分析】(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí),平衡螺母向上翹的一端移動(dòng);探究杠桿平衡條件時(shí),使杠桿在水平位置平衡,這樣消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響;
(2)設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,杠桿一個(gè)小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿向哪端下降,要保持平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件判斷鉤碼向哪一側(cè)移動(dòng);
(3)由力臂的定義,圖丙彈簧測(cè)力計(jì)方向豎直向上,容易測(cè)量力臂,圖丁力的方向不與杠桿垂直,不易測(cè)量力臂;
(4)過(guò)支點(diǎn)的力的力臂為零,據(jù)此分析。
【解答】解:(1)圖甲中,杠桿右端偏高,說(shuō)明杠桿的重心在左側(cè),則左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,目的是避免杠桿的自重對(duì)杠桿水平平衡的影響;
(2)設(shè)杠桿每個(gè)格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),每個(gè)鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:
F左L左=F右L右,即4G×2L>2G×3L,故左端下沉;要使杠桿重新在水平位置平衡,可將右側(cè)的鉤碼懸掛位置向右移動(dòng),增大力臂即可;
(3)由圖丙可知,彈簧測(cè)力計(jì)在圖丙的力與力臂垂直,根據(jù)力臂的定義,支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的距離等于力臂大小,力臂在杠桿上便于測(cè)量,圖丁的力不與杠桿垂直,力臂不方便測(cè)量,小李的方案好;
(4)如果杠桿在O點(diǎn)受到一個(gè)向上的力,這個(gè)力與杠桿自身重力都過(guò)杠桿的支點(diǎn),力臂為零,這兩個(gè)力在探究杠桿平衡時(shí)不會(huì)影響到杠桿的平衡。
故答案為:(1)右;避免杠桿的自重對(duì)杠桿水平平衡的影響;(2)左;右;(3)小李;彈簧測(cè)力計(jì)在圖丙的力與力臂垂直,力臂在杠桿上便于測(cè)量;(4)不能;這個(gè)作用在杠桿O點(diǎn)的力的力臂等于0,不影響杠桿的平衡。
【點(diǎn)評(píng)】此題是探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn),考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用以及過(guò)支點(diǎn)的力對(duì)杠桿的影響,要注意分析力和對(duì)應(yīng)的力臂。
29.(5分)為探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系,某探究小組的同學(xué)利用木塊、木板、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
側(cè)面傾斜程度
木塊重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長(zhǎng)度s/m
機(jī)械效率η
1
較緩
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
較陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60.0%
請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做 勻速直線 運(yùn)動(dòng),若木塊沿斜面加速運(yùn)動(dòng),則測(cè)得的機(jī)械效率 偏小?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)第2次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效率為 50% 。
(3)當(dāng)斜面長(zhǎng)度一定時(shí),斜面的機(jī)械效率η與斜面的高度h之間的關(guān)系大概如圖 C 所示。
(4)從表格中我們還可以看出斜面的傾斜程度越 緩?。ㄟx填“緩”或“陡”)越省力。
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做勻速運(yùn)動(dòng),若物塊沿斜面加速運(yùn)動(dòng),則拉力變大,根據(jù)η=×100%=×100%分析測(cè)得的機(jī)械效率的變化;
(2)根據(jù)η=×100%=×100%求出第2次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率;
(3)分析表格數(shù)據(jù)得出斜面長(zhǎng)度不變時(shí),斜面的機(jī)械效率與斜面高度的變化關(guān)系,然后得出η與h的大概關(guān)系圖象;
(4)分析表格數(shù)據(jù)得出木塊的重力和斜面長(zhǎng)度不變時(shí),拉力與斜面高度的關(guān)系,然后得出答案。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若物塊沿斜面加速運(yùn)動(dòng),則拉力變大,
由η=×100%=×100%可知,在物體重力G和斜面高度h、斜面長(zhǎng)度s不變的情況下,斜面的機(jī)械效率偏小;
(2)第2次實(shí)驗(yàn)中斜面的機(jī)械效率為:η=×100%=×100%=×100%=50%;
(3)由表格數(shù)據(jù)可知,斜面長(zhǎng)度為1m不變時(shí),當(dāng)斜面高度分別為0.2m、0.3m、0.4m時(shí),斜面的機(jī)械效率依次為37.5%、50%、60%,
所以,斜面的高度h越大時(shí)斜面的機(jī)械效率越大,且斜面的機(jī)械效率先急劇增大,后緩慢增大,η與h的關(guān)系大概如圖C所示;
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,木塊的重力和斜面長(zhǎng)度為1m不變時(shí),當(dāng)斜面高度分別為0.2m、0.3m、0.4m時(shí),拉力依次為1.6N、1.8N、2.0N,
所以,斜面的傾斜程度越緩越省力。
故答案為:(1)勻速直線;偏??;(2)50%;(3)C;(4)緩。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系和斜面機(jī)械效率的計(jì)算以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力,有一定的難度。
30.(4分)在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,老師在螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針,并在有機(jī)玻璃板上均勻的撒滿鐵屑:(1)閉合開(kāi)關(guān)通電后,接下來(lái)的操作應(yīng)該是 輕敲玻璃板 。這樣做的目的是:使鐵屑在玻璃板上跳動(dòng)減小它與玻璃板之間的摩擦,從而使鐵屑在磁場(chǎng)力的作用下動(dòng)起來(lái),更好地顯示磁場(chǎng)分布情況;放入的小磁針是為了顯示 磁場(chǎng)的方向 。
(2)鐵屑的分布如圖所示。圖中A、B點(diǎn)相比, A 點(diǎn)磁場(chǎng)較強(qiáng);實(shí)驗(yàn)中 不能?。ㄟx填“能”或“不能”)用銅屑代替鐵屑顯示磁場(chǎng)分布。
【分析】(1)鐵屑在磁場(chǎng)中受到磁力的作用;放入小磁針后,小磁針受到磁力的作用而指示一定的方向;
(2)分析圖可以看出通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣,并且可以看到A點(diǎn)鐵屑的分布比B點(diǎn)密集,由此可以確定A點(diǎn)的磁場(chǎng)比B點(diǎn)強(qiáng);磁體具有吸鐵性,所以不能用銅屑代替鐵屑。
【解答】解:
(1)在玻璃板上均勻地撒上鐵屑,然后給直導(dǎo)線通電,為了更好地通過(guò)鐵屑客觀描述出磁場(chǎng)分布情況,為了減小鐵屑與玻璃板之間的摩擦,需輕敲玻璃板,使鐵屑在磁場(chǎng)力作用下動(dòng)起來(lái);
磁場(chǎng)中放入小磁針,小磁針受到磁力的作用,會(huì)指示一定的方向,從而能判定磁場(chǎng)的方向;
(2)由圖可以看出通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)一樣,并且可以看到A點(diǎn)鐵屑的分布比B點(diǎn)密集,由此可以確定A點(diǎn)的磁場(chǎng)比B點(diǎn)強(qiáng);磁體具有吸鐵性,所以不能用銅屑代替鐵屑。
故答案為:(1)輕敲玻璃板;磁場(chǎng)的方向;(2)A;不能。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查學(xué)生對(duì)于通電螺線管磁場(chǎng)的理解和掌握,難度不大,要熟記。
31.(8分)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10Ω,所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值40Ω。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實(shí)物電路的連接;
(2)小明同學(xué)進(jìn)行試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),則電路中發(fā)生的故障可能是 小燈泡斷路?。ㄟx填“小燈泡斷路”、“小燈泡短路”或“滑動(dòng)變阻器處斷路”);
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,小明看到電壓表示數(shù)為1.8V,要使燈泡L正常發(fā)光應(yīng)向 A (選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,同時(shí)視線應(yīng)注意觀察 電壓表?。ㄟx填“電流表”或“電壓表”)示數(shù),當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 0.6 W。
(4)小明還想利用圖甲電路探究電流與電壓的關(guān)系,你認(rèn)為是否可行? 不可行?。ㄟx填“可行”或“不可行”),為什么? 探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻的阻值不變,而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大 。
【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物,特別注意電流表、電壓表量程的選擇和正負(fù)接線柱的接法,注意滑動(dòng)變阻器的接法要一上一下,據(jù)此連接實(shí)物圖。
(2)燈泡不亮說(shuō)明某處斷路或燈短路,電壓表有示數(shù),電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間連接是連通的,說(shuō)明燈泡斷路,電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明是某處斷路或電流表短路。
(3)根據(jù)串分壓的知識(shí)進(jìn)行分析,在串聯(lián)電路中,電阻越大分得的電壓越多。在進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí),注意量程和分度值。將電壓值和電流值代入公式P=UI計(jì)算出額定功率。
(4)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻的阻值不變,而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
【解答】解:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路,先將串聯(lián)的元件連接好,最后將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端。小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10Ω,根據(jù)歐姆定律可知燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流為I===0.25A,電流表可選擇0~0.6A的量程;小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表應(yīng)選擇0~3V的量程。如圖所示:
(2)①燈泡短路,燈不亮,電壓表示數(shù)為0,電流表有示數(shù),不符合題意;
②燈泡發(fā)生斷路,電壓表的正負(fù)接線柱與電源正負(fù)極之間連接是連通的,電壓表有示數(shù);電壓表的電阻無(wú)限大,使得電路中的電流為0,電流表的示數(shù)為0,符合題意;
③變阻器斷路,電流表和電壓表都無(wú)示數(shù),不符合題意。
(3)根據(jù)已知條件,電壓表示數(shù)為1.8V,說(shuō)明小燈泡兩端的電壓太小,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,所以應(yīng)向A端移動(dòng)滑片,使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V。
根據(jù)丙圖,電流表的量程為0~0.6A,其分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.24A,所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
(4)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻的阻值不變,而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,故不可行。
故答案為:(1)如圖所示;(2)小燈泡斷路;(3)A;電壓表;0.6;(4)不可行;探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻的阻值不變,而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了連接實(shí)物電路圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、求燈泡功率等問(wèn)題,連接電路圖時(shí)要注意電表量程的選擇。
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這是一份江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)2023-2024學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期期末考試物理試卷,共6頁(yè)。
這是一份2023-2024學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)九上物理期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題含答案,共12頁(yè)。試卷主要包含了下列說(shuō)法正確的是,在國(guó)際單位制中,電功的單位是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)梅嶺中學(xué)2023-2024學(xué)年八上物理期末調(diào)研模擬試題含答案,共12頁(yè)。試卷主要包含了下列關(guān)于力的說(shuō)法中不正確的是,下列關(guān)于聲的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是,下列措施中,可以減慢蒸發(fā)的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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