
?2022-2023學年黑龍江省大慶市龍鳳區(qū)九年級(下)期中物理試卷
一、單選題(每題4分,共40分)
1. 下列數(shù)據(jù)中,最接近生活實際的是( ?。?br />
A. 人的正常體溫為37℃
B. 九年級物理教科書的重力為10N
C. 教室門的高度為140cm
D. 小聰百米賽跑的成績是5s
【答案】A
【解析】
【詳解】A.正常情況下,人的體溫在37℃左右,變化幅度很小,故A符合實際;
B.九年級物理教科書的質(zhì)量在左右,受到的重力在
左右,故B不符合實際;
C.成年人的身高在170cm左右,教室門的高度略大于此數(shù)值,在200cm左右,故C不符合實際;
D.初中生百米賽跑的時間約為15s,故小聰百米賽跑的成績約是15s左右,故D不符合題意。
故選A。
2. 下列關于科學研究方法的敘述:①研究磁場時引入“磁感線”,采用了模型法;②探究導體電阻大小與導體長度的關系時,控制其它量相同,采用了類比法;③探究動能大小的影響因素時,通過木塊被撞后移動的距離來比較動能大小,采用了轉換法;④在經(jīng)驗事實的基礎上,經(jīng)過科學推理得出牛頓第一定律,采用了放大法,其中正確的是( ?。?br />
A. ①③ B. ②③ C. ①② D. ②④
【答案】A
【解析】
【詳解】①磁感線不是客觀存在的,在研究磁場時引入“磁感線”,采用了模型法;②探究導體電阻大小與導體長度的關系時,控制其它量相同,采用了控制變量法;③探究動能大小的影響因素時,通過木塊被撞后移動的距離來轉換出動能的大小,采用了轉換法;④在經(jīng)驗事實的基礎上,經(jīng)過科學推理得出牛頓第一定律,采用了推理法。故正確的有①③。
故選A。
3. 下列關于生活中熱現(xiàn)象的分析合理的是( )
A. 北方結冰的衣服變干是凝華現(xiàn)象
B. 熱騰騰的包子冒著“白氣”是液化現(xiàn)象
C. 夏天吃雪糕消暑降溫,利用了熔化需要放熱
D. 翻炒回鍋肉是通過做功的方式改變食物的內(nèi)能
【答案】B
【解析】
【詳解】A.北方結冰的衣服變干是從固態(tài)直接變成氣態(tài),這是升華現(xiàn)象,A項不合題意;
B.熱騰騰的包子冒著“白氣”,這是水蒸氣液化為小水珠,選項B符合題意;
C.夏天吃雪糕消暑降溫,利用了熔化需要吸收熱量,C項不合題意;
D.翻炒回鍋肉,這是通過熱傳遞的方式改變食物的內(nèi)能,D項不合題意。
故選B。
4. 我們生活在一個五彩繽紛的世界里,下列光現(xiàn)象描述正確的是( )
A. 影子游戲利用了光沿直線傳播,海市蜃樓是光的色散現(xiàn)象
B. 交叉路口急轉彎處裝有凸面鏡,近視眼矯正配戴凹透鏡,對光線都有發(fā)散作用
C. 平面鏡成像原理是光的反射,特點與放大鏡成像特點相同
D. 人看到水中的硬幣比實際位置高是因為光從空氣中斜射入水中發(fā)生折射現(xiàn)象
【答案】B
【解析】
【詳解】A.影子游戲是光沿直線傳播形成的,海市蜃樓是由于光線在不均勻的大氣中傳播,光線發(fā)生彎折,產(chǎn)生的折射現(xiàn)象造成的,故A錯誤;
B.平行光遇到凸面鏡后其反射光線不再平行,且向外呈輻射狀,所以凸面鏡對光線有發(fā)散作用;近視眼的晶狀體會聚光的能力較強,物體的像成在視網(wǎng)膜的前面,因為凹透鏡對光線有發(fā)散作用,近視眼要配戴凹透鏡矯正,故B正確;
C.平面鏡的成像原理是光的反射;放大鏡成正立、放大的虛像,是凸透鏡成像,利用的是光的折射,故C錯誤;
D.水中的硬幣反射的光線穿過水面,折射進入人眼,光線在水面處發(fā)生折射,人眼逆著折射光線的方向看去,看到的是硬幣經(jīng)水面折射所成的虛像,且虛像在實際硬幣的上方,故D錯誤。
故選B。
5. 甲、乙兩物體從同一點開始沿一直線運動,甲的和乙的圖像如圖所示,下列說法中正確的( ?。?br />
A. 甲乙均為勻速直線運動
B. 甲、乙均在3s末回到出發(fā)點,距出發(fā)點的最大距離均為4m
C. 內(nèi)與內(nèi),甲的速度等大、不同向
D. 6s內(nèi)甲的路程為16m,乙的路程為12m
【答案】D
【解析】
【詳解】A.甲是路程-時間圖像,做勻速直線運動,反方向做勻速直線運動,4~6s內(nèi),又開始正向勻速直線運動;乙是圖像,速度不斷變化,不是勻速直線運動,故A錯誤;
B.甲在3s末,回到出發(fā)點;乙在前2s加速運動,后1s減速,第3s末速度為零,前三秒一直沿同一方向運動,沒有回到出發(fā)點,故B錯誤;
C.內(nèi)與內(nèi),相同時間通過的路程相同,兩段圖像平行,速度等大、同向,故C錯誤;
D.6s內(nèi)甲的4段路程均為4m,6s內(nèi)甲的路程為
乙的路程等于速度圖線與時間軸圍成的面積之和,路程為
故D正確。
故選D。
6. 行李托運時,將行李箱放在勻速向右運動的傳送帶上,開始行李箱與傳送帶間有一段距離的相對滑動,然后行李箱隨傳送帶一起勻速運動。當傳送帶突然制動時,行李箱繼續(xù)向前滑行一段距離后停下。如圖所示。下列說法正確的是(忽略空氣阻力,傳送帶足夠長)( ?。?br />
A. 開始行李箱與傳送帶間有一段距離的相對滑動時,行李箱水平方向受平衡力作用
B. 行李箱隨傳送帶一起勻速運動時,根據(jù)牛頓第一定律,行李箱不受力
C. 行李箱繼續(xù)向前滑行一段距離后停下,是因為行李箱受到慣性作用
D. 行李箱隨傳送帶一起勻速運動時,不受摩擦力
【答案】D
【解析】
【詳解】A.開始行李箱與傳送帶間有一段距離的相對滑動時,行李箱水平方向只受到摩擦力作用,不是平衡力,故A錯誤;
B.行李箱隨傳送帶一起勻速運動時,豎直方向上受到的重力和支持力的作用,它們是一對平衡力,故B錯誤;
C.行李箱繼續(xù)向前滑行一段距離后停下,是因為行李箱由于慣性向前運動,最后受到摩擦力作用停下來,慣性不是力,不能表述成受到,故C錯誤;
D.行李箱隨傳送帶一起勻速運動時,不受摩擦力,因為此時行李箱和傳送帶之間沒有相對運動或相對運動的趨勢,故D正確。
故選D。
7. 下列圖片描述正確的是( ?。?br />
A. 甲圖中活塞式抽水機利用了連通器原理
B. 乙圖中飛機利用了浮力原理
C. 丙圖中核電站利用是核裂變的原理
D. 丁圖中衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時,重力勢能轉化為動能
【答案】C
【解析】
【詳解】A.利用活塞式抽水機抽水時,通過活塞上移使活塞下方的桶內(nèi)氣壓減小,水在外界大氣壓的作用下,被壓上來,利用了大氣壓,故A錯誤;
B.相等的時間內(nèi),空氣經(jīng)過機翼上面的路程大于下面的路程,機翼上面的空氣流速大于下面的流速,機翼上面的壓強小于下面的壓強,出現(xiàn)壓強差,出現(xiàn)了壓力差,這個壓力差就是機翼向上的升力,此時和空氣浮力沒有關系,故B錯誤;
C.丙圖中核電站利用中子轟擊鈾原子核,鈾核分裂時釋放出能量的核裂變工作的,故C正確;
D.當衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時,速度變小,動能變小,高度增加,重力勢能增大,因此將動能轉化為重力勢能,故D錯誤。
故選C
8. 關于如圖所示電與磁部分四幅圖的分析,其中正確的是( ?。?br />
A. 圖甲裝置研究的是電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)是否有關
B. 圖乙裝置的原理是電磁感應現(xiàn)象
C. 圖丙裝置所揭示的原理可制造發(fā)電機
D. 圖丁中動圈式話筒應用了磁場對電流的作用
【答案】C
【解析】
【詳解】A.電路中有滑動變阻器,能改變電路電流的大小,故研究的是電磁鐵磁性的強弱和電流大小的關系,不是研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系,故A錯誤;
B.圖中有電源,閉合電路的導體在磁場中受到力的作用,因此原理不是電磁感應現(xiàn)象。故B錯誤;
C.選項圖是電磁感應實驗,根據(jù)此原理可以制成發(fā)電機,故C正確;
D.選項圖是動感線圈式話筒,當人對話筒說話時,引起膜片的振動,膜片的振動會引起線圈的運動,切割永磁鐵的磁感線而產(chǎn)生相對應的變化的電流,從而在揚聲器產(chǎn)生與說話者相同的聲音。動圈式話筒是根據(jù)電磁感應原理工作的。故D錯誤。
故選C
9. 如圖所示,拉力F為20N,物體A以0.1m/s的速度在表面足夠長的物體B表面做勻速直線運動;物體B靜止在光滑地面上,彈簧測力計示數(shù)為30N,下列說法正確的是( ?。?br />
A. 物體A受到的摩擦力為20N
B. 拉力F的功率為1.0W
C. 滑輪組的機械效率為75%
D. 拉力F增大時,彈簧測力計示數(shù)增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A.物體B靜止在光滑地面上時處于平衡狀態(tài),彈簧測力計對B水平向右的拉力和物體A對物體B水平向左的摩擦力是一對平衡力,二力大小相等,由彈簧測力計的示數(shù)可知,物體A對物體B的摩擦力
因物體A對物體B水平向左的摩擦力與物體B對物體A水平向右的摩擦力是一對相互作用力,所以物體A受到的摩擦力
故A錯誤;
B.由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù),則繩子自由端移動的速度
則拉力F的功率
故B錯誤;
C.滑輪組的機械效率
故C正確;
D.拉力F增大時,A將做加速運動,A在運動過程中,A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變,則物體A對物體B水平向左的摩擦力不變,物體B對物體A水平向右的摩擦力也不變,即物體B仍然靜止,彈簧測力計示數(shù)不變,故D錯誤。
故選C。
10. 如圖所示,電源電壓U保持不變,滑動變阻器最大阻值為R3。當只閉合開關S,滑片P在最左端時,電壓表示數(shù)為U1,R1的電功率為P1,再將S1閉合,滑片P移至最右端,電壓表示數(shù)變?yōu)閁2;當只閉合S、S2、S3,滑片P仍在最右端時,R1的電功率為P1′,R3的電功率為P3,電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A。已知U1:U2=5:9,P1:P1′=1:9,P3=4.8W。下列結論中不正確的是( ?。?br />
A. 只閉合S時,電路的最大總功率為4.8W
B. 只閉合S時,電路的最大總功率是最小總功率的3倍
C. 只閉合S2、S3,電路的最小總功率為19.2W
D. 只閉合S、S2、S3,電路的最小總功率為26.4W
【答案】B
【解析】
【詳解】當只閉合開關S,滑片P在最左端時,等效電路圖如圖1所示;再將S1閉合,滑片P移至最右端,等效電路圖如圖2所示;當只閉合S、S2、S3,滑片P仍在最右端時,等效電路圖如圖3所示。
圖1中,R1的電功率
圖2中,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以R1的電功率
則
解得
圖1中,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以
可得
圖1和圖2中,因電源的電壓不變,所以
兩電壓表的示數(shù)之比為
整理可得
圖3中,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且電流表A與A1示數(shù)之差為1.2A,所以通過R1的電流I1=1.2A,即
R3電功率為
即
由③④可得
代入①②可得
AB.只閉合S時,定值電阻R1和R2與滑動變阻器R3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,當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路的總電阻最小,總功率最大,則
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路的總電阻最達,總功率最小,則
所以
即電路的最大總功率是最小總功率的2倍,故A正確,不符合題意,B錯誤,符合題意;
C.只閉合S2、S3時,定值電阻R1和滑動變阻器R3并聯(lián),電流表A1測R3支路的電流,電流表A測干路電流,當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路的總功率最小,則
故C正確,不符合題意;
D.只閉合S、S2、S3時,定值電阻R1和R2與滑動變阻器R3并聯(lián),電流表A1測R2和R3支路的電流之和,電流表A測干路電流,當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路的總功率最小,則
故D正確,不符合題意。
故選B。
二、填空題(每空2分,共22分)
11. 如圖甲所示,陣陣鼓聲是鼓面的___________產(chǎn)生的;圖乙抽取玻璃罩內(nèi)空氣的過程中鈴聲變小直至微弱,說明真空___________(選填“能”或“不能”)傳聲。
【答案】 ①. 振動 ②. 不能
【解析】
【分析】
【詳解】[1]聲音是由物體的振動產(chǎn)生的,鼓聲是鼓面的振動產(chǎn)生的。
[2]玻璃罩內(nèi)空氣越來越少,聲音的響度將會逐漸變小,是聲音傳播的物質(zhì)(空氣)逐漸減少造成的,由此可以推出玻璃罩內(nèi)空氣越少,傳出的聲音越??;如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后,就聽不到鬧鐘響鈴的聲音了,最后得出結論:真空不能傳聲。
12. 圖像法是物理學中處理數(shù)據(jù)的一種重要方法,常常幫助我們更好的解決物理問題。如圖是某小燈泡工作時的電流隨電壓變化的曲線,當該小燈泡和一個阻值為10Ω的電阻R串聯(lián)在12V電源上時,工作時小燈泡電阻為__Ω。
【答案】2
【解析】
【詳解】因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,且串聯(lián)電路處處電流相等,所以由可知
即
結合圖像可得,當電流I=1.0A時,UL=2V,剛好符合
則工作時小燈泡電阻為
13. 如圖所示的是汽油機的______沖程。若汽油機曲軸的轉速為3600r/min,則1s內(nèi)對外做功______次,汽油機通常用水作為冷卻液進行降溫,是利用了水的______大的特性。
【答案】 ①. 做功 ②. 30 ③. 比熱容
【解析】
【詳解】[1]圖3中汽油機的兩個氣門都關閉,火花塞點火,活塞向下運動,則圖3所示是汽油機的做功沖程。
[2]若汽油機曲軸的轉速為3600r/min=60r/s,因為汽油機在一個工作循環(huán)中曲軸轉2圈,對外做功1次,所以可知該汽油機1s內(nèi)對外做功30次。
[3]汽油機工作時會產(chǎn)生大量熱,一般用水做冷卻液,是因為水的比熱容較大,由Q吸=cmΔt可知,與其它液體相比,在質(zhì)量和升高溫度相同時,水可以吸收更多的熱量,能顯著降低發(fā)動機的溫度。
14. 某同學經(jīng)常玩智能手機、平板電腦,長時間盯著屏幕,導致視力下降,患上近視眼。如圖所示,圖___________(選填“甲”或“乙”)是近視眼的光路示意圖,近視眼應配戴___________透鏡(選填“凸”或“凹”)制成的眼鏡來矯正,戴上合適度數(shù)的眼鏡后物體在視網(wǎng)膜上成___________(選填“倒立”或“正立”)縮小的實像。
【答案】 ①. 乙 ②. 凹 ③. 倒立
【解析】
【詳解】[1][2][3]由乙圖可知,眼睛看遠處的物體,像成在視網(wǎng)膜的前方,說明晶狀體對光的折射能力變強,是近視眼的成因,故圖中乙是近視眼的光路示意圖。凹透鏡對光線有發(fā)散作用,使像推遲會聚在視網(wǎng)膜上,所以近視眼配戴凹透鏡來矯正;戴上合適度數(shù)的眼鏡后物體在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實像。
15. 小明用小球和輕質(zhì)橡皮筋等器材進行了如下實驗(不考慮空氣阻力)。讓系于橡皮筋一端的小球,從O點的正下方的P點由靜止釋放,分別經(jīng)過a、b、c三點,如圖甲所示。整個下落過程中,橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關系如圖乙所示;小球的速度v與下落高度h的關系如圖丙所示。
(1)當橡皮筋的伸長量最大時,小球的速度為______(選填“va”、“vb”或“0”);
(2)已知該橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm,經(jīng)測量小球從P點下落到a、b、c三點的距離分別為:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。則實驗中所用小球的重力為______N。
【答案】 ①. 0 ②. 1
【解析】
【詳解】(1)[1]由圖甲和乙可知,在c點橡皮筋的伸長量最大,由圖丙可知在c點時小球的速度為0。
(2)[2]由圖甲和乙可知,小球從P點下落到a后橡皮筋才有拉力,所以在a點橡皮筋處于自然伸長最大值,此后橡皮筋將產(chǎn)生拉力;由圖丙可知在b點時,小球停止加速,速度達到最大值,下一時刻小球將開始減速,經(jīng)分析可知在b點時小球受到橡皮筋的拉力等于重力,此時橡皮筋的伸長量為
Δl=hb﹣ha=0.5m-0.4m=0.1m=10cm
所受橡皮筋的拉力為
Fb=0.1N/cm×10cm=1N
即小球的重力為
G=Fb=1N
三、作圖題(共6分)
16. 如圖所示,閉合開關后,套在通電螺線管上的磁環(huán)會向右運動,已知磁環(huán)的左側為N極;請在圖中標出電源右端的極性(用“+”或“-”表示)
【答案】
【解析】
【詳解】磁環(huán)的左側為N極,閉合開關后,磁環(huán)會向右運動,說明磁環(huán)受到了排斥力的作用,即螺線管的右端為N極,左端為S極,根據(jù)安培定則可知,電流從螺線管的左端流入,右端流出,故電源的左端為正極,右端為負極;磁感線是從磁體的N極出來回到磁體的S極的,如下圖所示:
17. 在水平向右勻速行駛的火車車廂頂端用細線懸掛一小球,車廂水平地板上放置物塊A。在某時刻,發(fā)現(xiàn)小球向右擺動,如圖所示,請畫出此時物塊A受力的示意圖。
【答案】
【解析】
【分析】
【詳解】本來勻速向右運動的火車上懸掛的小球,在某一時刻,小球向右擺動,說明此時火車突然減速,那么車廂水平地板上的物塊A相對車廂有向右運動的趨勢,所以在水平方向上受到地板向左的摩擦力,在豎直方向上受到重力和支持力,這兩個力是一對平衡力,大小相等,方向相反。三個力的作用點都在A的重心上,所以作圖如下:
四、實驗題(每空1分,共16分)
18. 白鶴灘水電站位于金沙江下游,2023年電站建成后,將成為僅次于三峽水電站的中國第二大水電站。住在水電站附近的莉莉看見日益高聳的大壩,于是聯(lián)合小晨利用壓強計探究影響液體內(nèi)部壓強大小與什么因素有關。
(1)實驗所用的壓強計探頭上的橡皮膜應該選用較______(選填“薄”或“厚”)一些的較好;
(2)莉莉在使用壓強計時,用手指無論輕壓還是重壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩側液面高度差幾乎沒有變化,這說明該壓強計的氣密性______(選填“差”或“好”)。將調(diào)節(jié)好的壓強計豎直放在空氣中時,U形管兩側液面高度應該______(選填“相平”或“不相平”);
(3)比較圖中甲和乙,可以探究的問題是:同種液體,液體壓強與______的關系。因此攔河大壩要做成______的形狀;
(4)保持探頭在水中的深度不變,將水換成濃鹽水,如圖乙、丙所示,根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結論:在同一深度處,液體密度越______,液體壓強越大;
(5)小晨利用礦泉水瓶、橡皮膜、刻度尺、水等器材也進行了相關探究。將剪去瓶底、蒙有橡皮膜的礦泉水瓶逐漸浸入水中,如圖丁所示,可以觀察到橡皮膜向瓶內(nèi)凹進,且凹陷程度隨浸入深度的增加而增大。當浸入水中的深度為10cm時,她向礦泉水瓶中加水,直到橡皮膜處于水平狀態(tài),此時礦泉水瓶內(nèi)水的深度為______cm。愛動腦筋的小晨發(fā)現(xiàn),借助這個簡易裝置還可以測量未知液體的密度。小瑤將裝有水深h1的該礦泉水瓶浸入食鹽水中,發(fā)現(xiàn)橡皮膜相平時,橡皮膜到食鹽水液面的豎直距離為h2,由此推斷出該食鹽水的密度ρ食鹽水=______。(用所測物理量表示,已知ρ水)
【答案】 ①. 薄 ②. 差 ③. 相平 ④. 液體的深度 ⑤. 上窄下寬 ⑥. 大 ⑦. 10 ⑧.
【解析】
【詳解】(1)[1]實驗所用的壓強計的金屬盒上的橡皮膜應該選用薄一些的較好,這樣橡皮膜的形變會明顯。
(2)[2][3]若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都會很??;把調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,U形管兩邊的液面應該相平。
(3)[4][5]圖甲和圖乙中的探頭浸沒在水中的深度不同,U形管中液柱高度差不同,初步得出的結論是:同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而增大,因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀。
(4)[6]保持探頭在水中的深度不變,將水換成濃鹽水,液體的密度增大,U形管左右液面差增大,說明液體壓強跟液體的密度的關系,液體密度越大,液體的壓強越大。
(4)[7]當浸入水中的深度為10cm時,礦泉水瓶中加水,直到橡皮膜處于水平狀態(tài),此時內(nèi)外的壓強相等,則礦泉水瓶內(nèi)水的深度為10cm。
[8]因為橡皮膜處于水平狀態(tài),說明鹽水產(chǎn)生的壓強與水產(chǎn)生的壓強相等,即ρ水gh1=ρ食鹽水gh2,所以
19. 一鳴同學按照圖甲所示的電路圖測量小燈泡在不同電壓下的電功率。已知小燈泡的額定電壓為2.5V、電源電壓恒為4.5V。實驗器材還有滑動變阻器R1“20Ω,1A”、R2“50Ω,1A”、R3“100Ω,0.1A”、電流表、電壓表等。
(1)請根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙的實物連接成完整電路(導線不許交叉)______;
(2)電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表無示數(shù),電壓表指針偏轉到最右端。則可能的故障是______;
(3)排除故障后,一鳴繼續(xù)實驗。閉合開關,移動滑片,電壓表示數(shù)為2.2V,在甲電路圖中,若要燈泡正常發(fā)光,則應向______(選填“A”或“B”)端移動滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.3A,小燈泡的額定功率為______W;
(4)一鳴陸續(xù)測量出了燈泡在不同電壓下對應的電流,并把測得的數(shù)據(jù)填寫在下表中。請將記錄數(shù)據(jù)時遺漏的物理量和單位填入表格的空格處;
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
電流I/A
0.16
0.18
0.22
0.24
0.26
0.3
______
0.08
0.162
0.286
0.408
0.546
(5)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,一鳴選擇的滑動變阻器是______(選填“R1”、“R2”或“R3”)。同組的三名同學根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡中的電流隨它兩端電壓變化的圖像如圖丙所示,其中正確的是______(選填“①”、“②”或“③”);
(6)若小燈泡的額定功率P0與某次工作時的實際功率P1滿足P0=4P1,則以下關于額定電壓U0與實際電壓U1的數(shù)值關系,你認為最有可能的是______。
A.U0=1.5U1
B.U0=2U1
C.U0=3U1
【答案】 ①. ②. 小燈泡斷路 ③. A ④. 0.75 ⑤. 實際功率P/W ⑥. R2 ⑦. ③ ⑧. C
【解析】
【詳解】(1)[1]甲電路圖中變阻器與燈泡、電流表串聯(lián)在電路中,電壓表與小燈泡并聯(lián),滑動變阻器的滑片向右移動時,接入電路的阻值變大,所以變阻器左下接線柱接入電路,如下圖所示:
(2)[2]電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表無示數(shù),說明電路可能斷路,電壓表指針偏轉到最右端,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,即可能的故障是小燈泡斷路。
(3)[3]閉合開關,移動滑片,電壓表示數(shù)為2.2V,小于燈泡額定電壓2.5V,若要燈泡正常發(fā)光,應增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應減小變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應減小變阻器接入電路的阻值,故應向A端移動滑片。
[4]當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.5A,小燈泡的額定功率為
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[5]本題“測量小燈泡在不同電壓下的電功率”,因此需要計算出小燈泡的實際功率,故遺漏的物理量和單位為:實際功率P/W。
(5)[6]由表中數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端的電壓U1=0.5V時,電路中的電流I1=0.16A,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,此時滑動變阻器兩端的電壓
U滑=U-U1=4.5V-0.5V=4V
由歐姆定律可知,滑動變阻器接入電路的電阻
由表中數(shù)據(jù)可知,電路中的電流大于0.2A,故小涵選擇的滑動變阻器是R2“50Ω 1A”。
[7]根據(jù)表中數(shù)據(jù),第1次燈的電阻為
同理,第2、3次……6次的電阻分別為5Ω、5.9Ω……和8.3Ω,燈的電阻隨溫度的升高而變大;圖丙中②表示電流與電壓成正比,即電阻為一定值,與②相比,相同電壓下,通過燈的電流應變小,故其中正確的是③。
(6)[8]當P0=4P1時,假設燈泡的電阻不變,根據(jù)知,此時燈的額定電壓應為實際電壓的2倍,但實際小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大,所以當實際電壓為額定電壓一半時,溫度變低,這時燈的實際電阻小于燈正常發(fā)光時的電阻,則實際電壓要小于額定電壓的,由于溫度對電阻的影響不是特別大,由圖像可知,故U0=3U1比較接近事實,故AB不符合題意,C符合題意。
故選C。
五、計算題(每題8分,共16分)
20. 如圖,輕質(zhì)杠桿AB可繞O點轉動,在A、B兩端分別掛有邊長為10cm,重力為20N的完全相同的兩正方體C、D, OA∶OB=4∶3;當物體C浸入水中且露出水面的高度為2cm時,杠桿恰好水平靜止,A、B兩端的繩子均不可伸長且均處于張緊狀態(tài)。(g=10N/kg) 求:
(1)物體C的密度;
(2)杠桿A端受到繩子的拉力;
(3)物體D對地面的壓強。
【答案】(1)2×103kg/m3(2)12N (3)400Pa
【解析】
【詳解】(1)由題意知:物體的重力G=20N,體積為
V=(10cm)3=0.001m3
則物體的質(zhì)量為
m===2kg
密度為
ρ===2×103kg/m3
(2) (3)物體C排開水的體積為
V排=(10cm)2×8cm=0.0008m3
C受到的浮力為
F浮=ρ水V排g=10×103kg/m3×0.0008m3×10N/kg=8N
杠桿A端受到繩子的拉力大小為
FA=G-F浮=20N-8N=12N
對應的力臂為OA,杠桿B端受到繩子的拉力大小為FB,對就的力臂為OB
OA∶OB=4∶3
則由杠桿原理
FA·OA=FB·OB
即
12N×OA=FB×OB
解得
FB=16N
D對地面的壓力為
F=G-FB=20N-16N=4N
受力面積
S=(10cm)2=0.01m2
壓強為
p===400Pa
答:(1)物體C的密度是2×103kg/m3;
(2)杠桿A端受到繩子的拉力是12N;
(3)物體D對地面的壓強是400Pa。
21. 如圖甲為某電飯鍋的簡化電路原理圖,R1和R2為加熱電阻,且阻值保持不變,R1=44Ω,S為靠近加熱盤的感溫開關,1、 2是開關連接的觸點,加熱盤溫度達到103°C時,S自動切換到保溫狀態(tài)。某次煮飯時,僅將電飯鍋接入220V的電路,按下開關S與觸點1連接,工作了10min, S自動切換到保溫狀態(tài),保溫時圖乙所示電能表的轉盤在1min內(nèi)轉過5轉。求:
(1)加熱狀態(tài)時,電飯鍋消耗的電能。
(2) R2的阻值。
(3)用電高峰時,實際電壓只有額定電壓的80%,電飯鍋加熱狀態(tài)的實際功率。
【答案】(1) 6.6×105J;(2) 44Ω;(3) 704W
【解析】
【詳解】(1)由題意可知,當電路處于加熱狀態(tài)時,電路只有電阻R1接入電路中,根據(jù)可知
(2)當處于保溫狀態(tài)時,電能表在1min內(nèi)轉了5轉可算
即根據(jù)可知
當電路處于保溫狀態(tài)時,R1和R2串聯(lián)在電路當中,根據(jù)可知
(3) 用電高峰時,實際電壓只有額定電壓的80%,此時
根據(jù)可知
答:(1)加熱狀態(tài)時,電飯鍋消耗的電能為6.6×105J;(2) R2的阻值為44Ω;(3)用電高峰時,實際電壓只有額定電壓的80%,電飯鍋加熱狀態(tài)的實際功率為704W。
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