
?2022-2023學(xué)年江西省吉安二中九年級(jí)(下)期中物理試卷
一、填空題(共16分,每空1分)
1.(2分)1820年,丹麥科學(xué)家 通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),證明了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng);1831年,歷經(jīng)十年,終于發(fā)現(xiàn)了 現(xiàn)象,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)后來(lái)發(fā)明了發(fā)電機(jī)。
2.(2分)生活中有一些地方需要安靜,“靜”的目的是提醒大家說(shuō)話要注意控制聲音的 ?。ㄟx填“音調(diào)”“響度”或“音色”);“禁止大聲喧嘩”是在 處減弱噪聲的警示。
3.(2分)麗麗幫媽媽用同一把剪刀剪雞腳時(shí),有如圖所示的三種情形。你認(rèn)為圖 的方式最容易把雞腳剪斷。烹飪雞肉的過(guò)程中,能聞到陣陣香味,這是 現(xiàn)象。
4.(2分)如圖所示,是生活中常用的熱水瓶,注入一定量的熱水后,軟木塞常會(huì)跳起來(lái),此過(guò)程是通過(guò) 的方式改變了瓶?jī)?nèi)水蒸氣的內(nèi)能;同時(shí)瓶口會(huì)冒出大量的“白氣”,這是 ?。ㄌ钗飸B(tài)變化名稱)現(xiàn)象.
5.(2分)如圖所示的是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖。在水銀溫度計(jì)里封入一段金屬絲,根據(jù)需要,既可以設(shè)定為高溫報(bào)警
(1)該水銀溫度計(jì)在電路中的作用相當(dāng)于一個(gè) ??;
(2)若該裝置設(shè)定為高溫報(bào)警時(shí),報(bào)警指示燈為紅色,正常狀態(tài)時(shí)指示燈為綠色1為 色。(選填“紅”或“綠”)
6.(2分)如圖所示,電源電壓恒定,閉合開(kāi)關(guān),則電阻R1、R2兩端的電壓之比U1:U2= ,電阻R1與整個(gè)電路消耗的功率之比P1:P2= 。
7.(2分)如圖,在進(jìn)戶線的干路上串聯(lián)一只標(biāo)有“220V 40W”的校驗(yàn)燈L2,若閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)發(fā)現(xiàn)L1不亮,L2正常發(fā)光,說(shuō)明L1所在支路 ?。ㄓ?沒(méi)有)短路情況,若此時(shí)用測(cè)電筆接觸B點(diǎn),氖管 ?。〞?huì)/不會(huì))發(fā)光。
8.(2分)疊羅漢是一種體育娛樂(lè)項(xiàng)目,如圖所示是三個(gè)體重、體型相同的人疊成兩層靜態(tài)造型。圖中箭頭所指的那只腳對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p,則整個(gè)疊羅漢對(duì)地面的壓強(qiáng) p(選填“大于”“等于”或“小于”);疊羅漢中的一員在地球上最多能舉起800N的重物,那他在月球上最多能舉起重為 N的物體。
二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確選項(xiàng)的代號(hào)填涂在答題卡的相應(yīng)位置上、第9∽12小題,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題2分:第13、14小題為多項(xiàng)選擇,每小題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確選項(xiàng),每小題2分,全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
9.(2分)“估測(cè)”是物理學(xué)中常用的一種重要方法。下列估測(cè)中,最接近生活實(shí)際的是( ?。?br />
A.完整播放一遍我國(guó)國(guó)歌的時(shí)間約為300s
B.一般手機(jī)的質(zhì)量大概是0.15kg
C.人正常步行的速度約為1.1km/h
D.中學(xué)生一分鐘跳繩的功率約為200W
10.(2分)如圖所示,疊放在一起的物體A、B,在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)( ?。?br />
A.物體B受到的靜摩擦力作用
B.物體A受到的滑動(dòng)摩擦力與拉力F是一對(duì)相互作用力
C.地面對(duì)物體A的支持力與物體A所受的重力是一對(duì)平衡力
D.物體B所受的重力與物體A對(duì)物體B的支持力是一對(duì)平衡力
11.(2分)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中( ?。?br />
A.電壓表V2的示數(shù)將變小
B.電壓表V1的示數(shù)與電流表A3的示數(shù)比值將變大
C.電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)始終相等
D.燈泡的亮度始終保持不變
12.(2分)如圖所示的滑輪組,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,均將重為G的物體勻速提升h的高度0(G0<G),下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F1=F2>F3
B.甲圖和丙圖中的裝置所做的額外功相等為G0h
C.甲圖和丙圖兩裝置的機(jī)械效率相等
D.乙圖中的裝置機(jī)械效率最高為100%
(多選)13.(3分)圖像法是利用圖像這種特殊且形象的工具,表達(dá)各科學(xué)量之間存在的內(nèi)在關(guān)系或規(guī)律的方法。下列關(guān)于圖像的解釋?zhuān)徽_的是( ?。?br />
A.甲圖是某物體的熔化圖像,其固態(tài)的比熱容大于液態(tài)的比熱容
B.乙圖是電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電熱Q與電流I的關(guān)系圖像
C.丙圖說(shuō)明,當(dāng)電阻一定時(shí),電壓與電流成正比
D.丁圖是燈絲電阻的U﹣I圖像,說(shuō)明燈絲電阻隨溫度的升高而增大
(多選)14.(3分)如圖所示,是同學(xué)們所畫(huà)的幾種情景下的示意圖,其中不正確的是( ?。?br />
A.圖甲:人眼看到鞋在平面鏡中所成的像光路
B.圖乙:羊角錘拔釘子最小動(dòng)力F
C.圖丙:永磁體的極性和電源的正負(fù)極
D.圖?。喝擞^察樹(shù)在水中的“倒影”的光路
三、計(jì)算題(共22分,第15、16小題各7分,第17小題8分)
15.(7分)如圖所示,分別直接用力F1和使用滑輪用力F2,拉著高為h、底面積為S、質(zhì)量為m的同一長(zhǎng)方體金屬塊在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),移動(dòng)L的距離。求:
(1)圖中金屬塊靜放在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)拉力在使用滑輪的過(guò)程中做的總功;
(3)該滑輪的機(jī)械效率。
16.(7分)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)薄壁溢水杯,底面積是8×10﹣3m2,裝滿水后水深0.2m,總質(zhì)量是1.75kg。把一個(gè)木塊(不吸水)輕輕放入水中,從杯中溢出水的質(zhì)量是0.1kg。求:(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水對(duì)溢水杯底的壓力。
(2)木塊受到的浮力。
(3)溢水杯對(duì)桌面的壓力。
17.(8分)小明是家務(wù)小能手,經(jīng)常用掛燙機(jī)熨燙衣服。掛燙機(jī)是通過(guò)電熱絲R1、R2加熱水箱中的水,產(chǎn)生水蒸氣來(lái)熨燙衣服。它的正常工作電壓為220V,水箱最多裝水0.2kg,高擋位功率為1000W,低擋位功率為800W
(1)熔斷器在電路中起到 作用;
(2)若將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃,水吸收多少熱量?
(3)已知掛燙機(jī)在高擋位工作時(shí)的加熱效率是84%,求上述第(2)過(guò)程中需要用高擋位加熱多長(zhǎng)時(shí)間?
(4)小明是一個(gè)愛(ài)思考的孩子,他把電路原理甲圖改為乙圖,也設(shè)有兩個(gè)擋位。已知熔斷器允許通過(guò)的最大電流為8A,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因。
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共28分,每小題7分)
18.(7分)請(qǐng)你應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解答下列問(wèn)題:
(1)如圖A所示細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞20圈,由細(xì)銅絲的總寬度可算出細(xì)銅絲的直徑約為 mm;
(2)圖B中溫度計(jì)的讀數(shù)為 ??;
(3)請(qǐng)?jiān)趫DC中標(biāo)出電流為300mA時(shí),電流表的量程和指針?biāo)傅奈恢?,電流表?shí)質(zhì)上也是 ?。ㄟx填“電動(dòng)機(jī)”“發(fā)電機(jī)”);
(4)圖D所示的儀器叫 ,它通過(guò)兩管中液面的高度差來(lái)表示橡皮膜所受的壓強(qiáng)大??;
(5)圖E是測(cè)量液體密度的儀器,它的刻度特點(diǎn)是越靠近玻璃泡其刻度值越 ?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?;
(6)用圖F中已校零的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)一鋁塊重力為4N,再直接用它測(cè)水平方向大小為4N的拉力,測(cè)量值 4N。(選填“>”“<”或“=”)
19.(7分)小明和小紅使用不同的器材分別對(duì)石塊的密度進(jìn)行了測(cè)量。
(1)小明將托盤(pán)天平放在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺左側(cè) ,發(fā)現(xiàn)指針?biāo)幬恢萌鐖D甲所示,應(yīng)將平衡螺母向 移動(dòng),使天平橫梁在水平位置平衡;
(2)把石塊放在天平的 盤(pán)中,用鑷子向另一個(gè)盤(pán)中加減砝碼,再移動(dòng)游碼。當(dāng)天平平衡時(shí),則石塊的質(zhì)量是 g;
(3)小明又測(cè)出石塊的體積是20cm3,則石塊的密度是 kg/m3;
(4)實(shí)驗(yàn)后,小明發(fā)現(xiàn)所用的砝碼生銹了,則所測(cè)石塊密度比真實(shí)值 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(5)小紅用圓柱形容器、刻度尺和一個(gè)不吸水的小木塊等器材測(cè)量石塊密度:
①如圖丙所示,容器內(nèi)裝入適量的水,小木塊放入容器內(nèi)靜止時(shí)1;
②如圖丁所示,用細(xì)線把石塊與木塊系住放入容器內(nèi)靜止時(shí),測(cè)出容器內(nèi)水深為h2;
③如圖戊所示,將石塊直接放入容器內(nèi)水中,測(cè)出容器內(nèi)水深為h3;
④石塊密度的表達(dá)式ρ石= 。(用字母表示,水的密度為ρ水)
20.(7分)小明同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)小明將該凸透鏡與蠟燭、光屏置于光具座上,并移動(dòng)光屏使光屏上得到清晰的像,如圖乙所示 ?。ㄕ障鄼C(jī)、投影儀或放大鏡)的原理;保持蠟燭、光屏位置不動(dòng),將凸透鏡移到光具座上的 cm處,光屏上可再次得到清晰的像。
(2)乙圖中蠟燭放在距該凸透鏡焦點(diǎn)6cm處,則蠟燭通過(guò)凸透鏡成的像一定是 ?。ㄟx填“正立的”“倒立的”“放大的”“縮小的”)。
(3)乙圖中小明接著將他的近視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊了,將光屏向 (選填“左”或“右”)適當(dāng)移動(dòng)才能重新得到清晰的像,此時(shí)像的大小 ?。ㄟx填“變大”“變小”“不變”)。
(4)圖乙中,若蠟燭燃燒變短導(dǎo)致?tīng)T焰中心下降1cm,光屏上的像會(huì)向上移動(dòng) ?。ù笥?、小于或等于)1cm。
(5)將圖乙中的凸透鏡換成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是 。
21.(7分)用甲圖“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為3.0V,小燈泡的額定電壓為2.5V
(1)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表示數(shù)為0,你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 ??;
(2)小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,測(cè)量出了4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),描點(diǎn)并繪制出了通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I隨其兩端電壓U變化的圖像,當(dāng)電壓表示數(shù)為 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)小燈泡的功率為 W;
(3)同組的小英通過(guò)計(jì)算指出曲線上所標(biāo)出的五個(gè)點(diǎn)中, 點(diǎn)并不是實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得的數(shù)據(jù),她的理由是 。
【拓展】(特殊方法)好學(xué)的小明同學(xué)又向老師要了一個(gè)R0=20Ω的定值電阻,用來(lái)替換電路中的電流表。替換后電路如圖丙所示,并設(shè)計(jì)下列方案測(cè)量小燈泡的額定功率。
(4)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓;
(5)保持滑片位置不變,電壓表所接的b接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)a接點(diǎn),測(cè)定值電阻R兩端的電壓U0,計(jì)算通過(guò)R0的電流;
(6)計(jì)算小燈泡的額定功率。
小明仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)此方案無(wú)法測(cè)出小燈泡的額定功率,其原因是:
① ?。?br />
② 。
2022-2023學(xué)年江西省吉安二中九年級(jí)(下)期中物理試卷
參考答案與試題解析
一、填空題(共16分,每空1分)
1.(2分)1820年,丹麥科學(xué)家 奧斯特 通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),證明了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng);1831年,歷經(jīng)十年,終于發(fā)現(xiàn)了 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)后來(lái)發(fā)明了發(fā)電機(jī)。
【答案】奧斯特;電磁感應(yīng)
【分析】(1)丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了通導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)。磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向有關(guān)。
(2)英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,證明了由磁可以得到電,導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。
【解答】解:(1)1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)。
(2)經(jīng)過(guò)10年堅(jiān)持不懈地努力,1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
故答案為:奧斯特;電磁感應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】通電導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng),首先是由奧斯特發(fā)現(xiàn)的。法拉第發(fā)現(xiàn)的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。主要考查學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的了解和掌握。
2.(2分)生活中有一些地方需要安靜,“靜”的目的是提醒大家說(shuō)話要注意控制聲音的 響度?。ㄟx填“音調(diào)”“響度”或“音色”);“禁止大聲喧嘩”是在 聲源 處減弱噪聲的警示。
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【分析】(1)響度是指聲音的強(qiáng)弱,它和物體振動(dòng)幅度有關(guān);音調(diào)是指聲音的高低,它和物體振動(dòng)頻率有關(guān);音色反映了聲音的品質(zhì)與特色,是辨別不同聲音的依據(jù);
(2)減弱噪聲的三條途徑:在聲源處;在傳播過(guò)程中;在人耳處。
【解答】解:“靜”的目的是提醒大家要小聲說(shuō)話,控制聲音的響度,是在聲源處減弱噪聲。
故答案為:響度;聲源。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了音調(diào)和響度、音色的區(qū)分,減弱噪聲的途徑,理解樂(lè)音三個(gè)特征的含義和特點(diǎn)是正確判斷的關(guān)鍵。
3.(2分)麗麗幫媽媽用同一把剪刀剪雞腳時(shí),有如圖所示的三種情形。你認(rèn)為圖 甲 的方式最容易把雞腳剪斷。烹飪雞肉的過(guò)程中,能聞到陣陣香味,這是 擴(kuò)散 現(xiàn)象。
【答案】甲;擴(kuò)散
【分析】在阻力、動(dòng)力臂一定的情況下,阻力臂越小,動(dòng)力越??;一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:使用剪刀剪雞腳時(shí),由于阻力,當(dāng)采用甲圖時(shí),根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F6L2可知,動(dòng)力是最小的;
烹飪雞肉的過(guò)程中,能聞到陣陣香味,屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。
故答案為:甲;擴(kuò)散。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用、擴(kuò)散現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
4.(2分)如圖所示,是生活中常用的熱水瓶,注入一定量的熱水后,軟木塞常會(huì)跳起來(lái),此過(guò)程是通過(guò) 做功 的方式改變了瓶?jī)?nèi)水蒸氣的內(nèi)能;同時(shí)瓶口會(huì)冒出大量的“白氣”,這是 液化?。ㄌ钗飸B(tài)變化名稱)現(xiàn)象.
【答案】做功;液化。
【分析】(1)改變物體內(nèi)能有做功和熱傳遞兩種方式,做功是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程;
(2)物體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫液化。
【解答】解:(1)軟木塞跳起來(lái),機(jī)械能增大,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成瓶塞的機(jī)械能;
(2)瓶口會(huì)冒出大量的“白氣”是水蒸氣遇到冷的空氣,液化成小液滴。
故答案為:做功;液化。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查做功改變物體的內(nèi)能和液化現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
5.(2分)如圖所示的是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖。在水銀溫度計(jì)里封入一段金屬絲,根據(jù)需要,既可以設(shè)定為高溫報(bào)警
(1)該水銀溫度計(jì)在電路中的作用相當(dāng)于一個(gè) 開(kāi)關(guān)??;
(2)若該裝置設(shè)定為高溫報(bào)警時(shí),報(bào)警指示燈為紅色,正常狀態(tài)時(shí)指示燈為綠色1為 綠 色。(選填“紅”或“綠”)
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【分析】(1)當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)升高,水銀與上面的金屬絲接觸,控制電路形成通路,若溫度降低,水銀面下降,則控制電路斷開(kāi),水銀溫度計(jì)相當(dāng)于開(kāi)關(guān);
(2)當(dāng)溫度升高時(shí),控制電路接通,電磁鐵有磁性吸引銜鐵,L2所在電路接通。
【解答】解:(1)溫度上升水銀與金屬絲接觸,控制電路接通,水銀面與金屬絲分離時(shí),所以水銀溫度計(jì)在電路中的作用相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān);
(2)當(dāng)溫度升高時(shí),控制電路接通,L2所在電路接通,L2發(fā)光,所以L5為紅燈;
當(dāng)溫度降低時(shí),控制電路斷開(kāi),銜鐵在彈簧的作用下被拉起,L1所在電路接通,L1發(fā)光,所以L3為綠燈。
故答案為:(1)開(kāi)關(guān);(2)綠。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁鐵在電磁繼電器上的應(yīng)用,電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由電磁鐵來(lái)控制的自動(dòng)開(kāi)關(guān),解題時(shí)結(jié)合電磁繼電器的原理進(jìn)行分析。
6.(2分)如圖所示,電源電壓恒定,閉合開(kāi)關(guān),則電阻R1、R2兩端的電壓之比U1:U2= 1:1 ,電阻R1與整個(gè)電路消耗的功率之比P1:P2= 4:5 。
【答案】1:1;4:5。
【分析】(1)由圖可知,該電路為R1和R2的并聯(lián)電路,電流表A1測(cè)干路的電流,電流表A2測(cè)通過(guò)R2的電流;并聯(lián)電路的電源電壓等于各個(gè)支路兩端的電壓,由此可知電阻R1、R2兩端的電壓之比;
(2)根據(jù)圖中兩電流表所選的量程和兩電表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,可以得到干路電流與通過(guò)R2的電流之間的關(guān)系,并聯(lián)電路中干路電流等于各個(gè)支路的電流之和,據(jù)此可得出通過(guò)R1的電流;最后根據(jù)P=UI可得出電阻R1與整個(gè)電路消耗的功率之比。
【解答】解:(1)由圖可知,該電路為R1和R2的并聯(lián)電路,電流表A6測(cè)干路的電流,電流表A2測(cè)通過(guò)R2的電流;
由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電阻R2、R2兩端的電壓相同,則U1:U3=1:1;
(2)由圖可知,A6所選量程為0~3A,A5所選量程為0~0.2A,已知兩電表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同2,
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)R1的電流為:I7=I﹣I2=5I6﹣I2=4I7,
由P=IU可知電阻R1與整個(gè)電路消耗的功率之比為:P1:P=I6U:IU=I1:I=4I7:5I2=6:5。
故答案為:1:3;4:5。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率計(jì)算公式的應(yīng)用,并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn),知道此題中大量程電流表示數(shù)是小量程電流表示數(shù)的5倍是解題的關(guān)鍵。
7.(2分)如圖,在進(jìn)戶線的干路上串聯(lián)一只標(biāo)有“220V 40W”的校驗(yàn)燈L2,若閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)發(fā)現(xiàn)L1不亮,L2正常發(fā)光,說(shuō)明L1所在支路 有 (有/沒(méi)有)短路情況,若此時(shí)用測(cè)電筆接觸B點(diǎn),氖管 不會(huì)?。〞?huì)/不會(huì))發(fā)光。
【答案】有;不會(huì)
【分析】首先判定電路的連接方式,根據(jù)燈泡L2的發(fā)光情況判定電路的故障;當(dāng)測(cè)電筆接觸火線時(shí)氖管會(huì)發(fā)光、接觸零線時(shí)氖管不發(fā)光。
【解答】解:由圖知,兩燈串聯(lián)1時(shí)發(fā)現(xiàn)L1不亮,L3正常發(fā)光,這說(shuō)明電路是通路2兩端的電壓為220V,燈泡L1兩端的電壓為6V,所以故障是L1短路;
若此時(shí)用測(cè)電筆接觸B點(diǎn),由于與零線相通。
故答案為:有;不會(huì)。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)于家庭電路連接規(guī)則、電路故障、試電筆的使用,屬于中考必考點(diǎn)。
8.(2分)疊羅漢是一種體育娛樂(lè)項(xiàng)目,如圖所示是三個(gè)體重、體型相同的人疊成兩層靜態(tài)造型。圖中箭頭所指的那只腳對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p,則整個(gè)疊羅漢對(duì)地面的壓強(qiáng) 等于 p(選填“大于”“等于”或“小于”);疊羅漢中的一員在地球上最多能舉起800N的重物,那他在月球上最多能舉起重為 800 N的物體。
【答案】等于;800。
【分析】(1)在水平面上壓力等于重力;每個(gè)人體重均為G,每只鞋的鞋底面積均為S,則整個(gè)疊羅漢對(duì)水平地面的壓力是三個(gè)人都處于靜止?fàn)顟B(tài),所以受力都是平衡的,因?yàn)橄旅鎯扇说谋巢烤仕綘顟B(tài),所以不用看腿的角度,例如最上面的人腿上的力就是 G,用隔離法分別受力分析就可以了。據(jù)此求出箭頭所指的那只腳對(duì)水平地面的壓力,再利用p=求解壓強(qiáng)。
(2)疊羅漢中的一員在地球上最多能舉起800N的重物,那他在月球上也能舉起800N的重物,只不過(guò)月球表面的引力較小,所以在月球上可以舉起的重物的質(zhì)量比地球上舉起的重物的質(zhì)量更大。
【解答】解:設(shè)每個(gè)人的體重都為G,每只腳與地面的接觸面積為S,
每個(gè)人的體重都為G,則每只腳的壓力都為,
箭頭所指那只腳對(duì)地面的壓力,
對(duì)地面的壓強(qiáng),
所以p1=p。
疊羅漢中的一員在地球上最多能舉起800N的重物,那他在月球上也能舉起800N的重物,所以在月球上可以舉起的重物的質(zhì)量比地球上舉起的重物的質(zhì)量更大。
故答案為:等于;800。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算,關(guān)鍵是求出箭頭所指的那只腳對(duì)水平地面的壓力。受力平衡的題,一般用到整體法或隔離法,應(yīng)用隔離法時(shí)注意順序是層層剝皮,也就是由上到下,由外到里。分別應(yīng)用平衡條件即可。
二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確選項(xiàng)的代號(hào)填涂在答題卡的相應(yīng)位置上、第9∽12小題,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題2分:第13、14小題為多項(xiàng)選擇,每小題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確選項(xiàng),每小題2分,全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
9.(2分)“估測(cè)”是物理學(xué)中常用的一種重要方法。下列估測(cè)中,最接近生活實(shí)際的是( ?。?br />
A.完整播放一遍我國(guó)國(guó)歌的時(shí)間約為300s
B.一般手機(jī)的質(zhì)量大概是0.15kg
C.人正常步行的速度約為1.1km/h
D.中學(xué)生一分鐘跳繩的功率約為200W
【答案】B
【分析】首先對(duì)題目中涉及的物理量有個(gè)初步的了解,對(duì)于選項(xiàng)中的單位,可根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實(shí)際相差較遠(yuǎn)的選項(xiàng),找出符合生活實(shí)際的答案。
【解答】解:A.播放一遍我國(guó)國(guó)歌的時(shí)間是46s,故A錯(cuò)誤;
B.普通智能手機(jī)的質(zhì)量約150g,故B正確;
C.人1s步行的路程約1.7m,故C錯(cuò)誤;
D.中學(xué)生的體重約500N,1min跳150次
功率:
故D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于生活中數(shù)據(jù)的估測(cè),應(yīng)從實(shí)際的角度出發(fā)進(jìn)行判斷,也可從自己的角度出發(fā)判斷,只要相差不大,即該數(shù)據(jù)就是合理的。
10.(2分)如圖所示,疊放在一起的物體A、B,在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)( )
A.物體B受到的靜摩擦力作用
B.物體A受到的滑動(dòng)摩擦力與拉力F是一對(duì)相互作用力
C.地面對(duì)物體A的支持力與物體A所受的重力是一對(duì)平衡力
D.物體B所受的重力與物體A對(duì)物體B的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】D
【分析】二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一物體上。
【解答】解:A、物體B和A一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),不受摩擦力作用;
B、如圖所示,在水平方向?qū)受力分析,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力;
C、地面對(duì)物體A的支持力大小等于A,大于物體A所受的重力,故C錯(cuò)誤;
D、B做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了平衡力的辨別,明確二力平衡條件是解題的關(guān)鍵,本題難度不大。
11.(2分)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中( ?。?br />
A.電壓表V2的示數(shù)將變小
B.電壓表V1的示數(shù)與電流表A3的示數(shù)比值將變大
C.電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)始終相等
D.燈泡的亮度始終保持不變
【答案】D
【分析】由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電壓表V1、V2均測(cè)電源兩端的電壓,電流表A1、A3測(cè)滑動(dòng)變阻器支路的電流,電流表A2測(cè)燈泡支路的電流,根據(jù)電源的電壓不變判斷電壓表V1、V2的示數(shù)變化,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響判斷通過(guò)燈泡的電流和實(shí)際功率功率的變化,進(jìn)一步判斷出燈泡亮度的變化,根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知通過(guò)變阻器電流的變化,然后判斷出電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)關(guān)系、電壓表V1的示數(shù)與電流表A3的示數(shù)比值變化。
【解答】解:由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)1、V2均測(cè)電源兩端的電壓,電流表A2、A3測(cè)滑動(dòng)變阻器支路的電流,電流表A2測(cè)燈泡支路的電流。
A、因電源電壓恒定不變,滑片移動(dòng)時(shí)3、V2的示數(shù)均不變,故A錯(cuò)誤;
D、因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作,所以,電流表A2的示數(shù)不變,燈泡的亮度始終保持不變;
BC、將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,由I=,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變大8、A3的示數(shù)變大;燈泡的電阻不變,燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相同可知1的示數(shù)不變,電流表A3的示數(shù)變大,所以電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)不會(huì)始終相等;根據(jù)R=,電壓表V4的示數(shù)與電流表A3的示數(shù)比值為滑動(dòng)變阻器的電阻,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,故BC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析,涉及到并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,分清電路的連接方式和電表所測(cè)的電路元件是關(guān)鍵。
12.(2分)如圖所示的滑輪組,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,均將重為G的物體勻速提升h的高度0(G0<G),下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F1=F2>F3
B.甲圖和丙圖中的裝置所做的額外功相等為G0h
C.甲圖和丙圖兩裝置的機(jī)械效率相等
D.乙圖中的裝置機(jī)械效率最高為100%
【答案】A
【分析】已知物體重為G,每個(gè)滑輪的重力都等于G0;
(1)甲圖上面是定滑輪、下面是動(dòng)滑輪,不計(jì)繩重和摩擦,拉力F1=(G+G0);乙圖的滑輪上下都是定滑輪,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,拉力F2=G;丙圖的滑輪組,n=3,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,拉力F3=(G+G0);據(jù)此比較三者繩子自由端拉力的大小關(guān)系;
(2)分別利用甲、丙裝置把相同的重為G的物體勻速提升相同的高度h,做的有用功相同,W有用1=W有用3=Gh,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,額外功相同等于G0h,即W額1=W額3=G0h,據(jù)此判斷甲圖和丙圖中的裝置消耗的額外功是否相等;
(3)根據(jù)有用功、額外功和機(jī)械效率公式判斷甲圖和乙圖中的裝置的機(jī)械效率是否相等;
(4)對(duì)于乙圖,在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,有用功W有用3=Gh,拉力做的總功:W2=F2s2=Gh,根據(jù)公式 η===,判斷乙圖中的裝置機(jī)械效率最高是否為100%。
【解答】解:
A.已知物體重為G0,甲圖上面是定滑輪、下面是動(dòng)滑輪,拉力F1=(G+G0),乙圖的滑輪上下都是定滑輪,拉力F5=G,丙圖的滑輪組,在不計(jì)繩重和摩擦的情況下3=(G+G0),故繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F2>F7>F3,故A錯(cuò)誤;
B.本題不計(jì)繩重和摩擦,則額外功來(lái)源于克服動(dòng)滑輪重力做功額=G動(dòng)h=G0h,故B正確;
C.對(duì)于甲和丙來(lái)說(shuō)有用=G物h=Gh,額外功都等于W額=G動(dòng)h=G7h,因此甲和丙的機(jī)械效率都是
,故C正確;
D.乙圖中只有定滑輪,則整個(gè)裝置中額外功為0,故D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了不計(jì)摩擦和繩重時(shí),使用三種不同裝置滑輪組,n的確定方法以及有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算方法,綜合性強(qiáng),是一道好題。
(多選)13.(3分)圖像法是利用圖像這種特殊且形象的工具,表達(dá)各科學(xué)量之間存在的內(nèi)在關(guān)系或規(guī)律的方法。下列關(guān)于圖像的解釋?zhuān)徽_的是( ?。?br />
A.甲圖是某物體的熔化圖像,其固態(tài)的比熱容大于液態(tài)的比熱容
B.乙圖是電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電熱Q與電流I的關(guān)系圖像
C.丙圖說(shuō)明,當(dāng)電阻一定時(shí),電壓與電流成正比
D.丁圖是燈絲電阻的U﹣I圖像,說(shuō)明燈絲電阻隨溫度的升高而增大
【答案】ABC
【分析】(1)非晶體在熔化過(guò)程中溫度逐漸升高;而晶體熔化的特點(diǎn)是:吸收熱量,溫度保持不變;
由圖象可知,此物質(zhì)固態(tài)時(shí)在2min溫度升高40℃,而液態(tài)時(shí)4min溫度升高12℃,由此可知單位時(shí)間內(nèi)溫度變化越大,比熱容就越?。?br />
(2)根據(jù)Q=I2Rt知,電阻和通電時(shí)間一定時(shí),產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比;
(3)從圖象可以得出的信息有:該圖象是正比例函數(shù),因此由圖象可得:在電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比;
(4)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【解答】解:A、非晶體在熔化過(guò)程中溫度逐漸升高,所以這是晶體的熔化圖象,此物質(zhì)固態(tài)時(shí)在2min溫度升高40℃,由此可知單位時(shí)間內(nèi)固體時(shí)溫度變化大,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)Q=I2Rt知,電阻和通電時(shí)間一定時(shí),而不是和電流成正比,故B錯(cuò)誤;
C、由圖象可得出的結(jié)論是:當(dāng)電阻一定時(shí),并且電流與電壓成正比,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)小燈泡燈絲的溫度升高,故D正確。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】本題一方面考查學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的掌握情況,另一方面也考查了學(xué)生分析圖象的能力,我們一定要掌握用圖象來(lái)表示物理量之間的關(guān)系,圖象法在很多學(xué)科中都要用到。
(多選)14.(3分)如圖所示,是同學(xué)們所畫(huà)的幾種情景下的示意圖,其中不正確的是( )
A.圖甲:人眼看到鞋在平面鏡中所成的像光路
B.圖乙:羊角錘拔釘子最小動(dòng)力F
C.圖丙:永磁體的極性和電源的正負(fù)極
D.圖?。喝擞^察樹(shù)在水中的“倒影”的光路
【答案】CD
【分析】根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知,像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,平面鏡成虛像,據(jù)此分析;
根據(jù)杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所用的動(dòng)力最小,必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)。
磁體外部的磁感線由磁體的N極指向S極。
【解答】解:A.根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知,先確定鞋在平面鏡形成的像點(diǎn)B',所以人眼就可利用光的反射看到鞋在平面鏡中所成的像;
B.由F1L1=F3L2可得,該杠桿的阻力F2和阻力臂L2大小不變,要使所用的動(dòng)力F1最小,就應(yīng)讓動(dòng)力臂L1最大,由圖可知,即L8=L,故B正確;
C.磁體外部的磁感線由磁體的N極指向S極,永磁鐵的右端為N極,由右手螺旋定則可得,故C錯(cuò)誤;
D.樹(shù)在水中的“倒影”是平面鏡成像,光應(yīng)該從樹(shù)經(jīng)過(guò)水面反射進(jìn)入人眼。
故選:CD。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了平面鏡成像、杠桿的最小力問(wèn)題及磁感線的方向,屬于基礎(chǔ)知識(shí)。
三、計(jì)算題(共22分,第15、16小題各7分,第17小題8分)
15.(7分)如圖所示,分別直接用力F1和使用滑輪用力F2,拉著高為h、底面積為S、質(zhì)量為m的同一長(zhǎng)方體金屬塊在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),移動(dòng)L的距離。求:
(1)圖中金屬塊靜放在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)拉力在使用滑輪的過(guò)程中做的總功;
(3)該滑輪的機(jī)械效率。
【答案】(1)圖中金屬塊靜放在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為;
(2)拉力在使用滑輪的過(guò)程中做的總功為2F2L;
(3)該滑輪的機(jī)械效率為。
【分析】(1)金屬塊靜止放在水平路面上時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,利用p=求出金屬塊靜放地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2,根據(jù)s=nL求出繩端移動(dòng)的距離,利用W=Fs求出拉力做的總功;
(3)兩種方式拉金屬塊時(shí),金屬塊受到地面的摩擦力不變,用滑輪拉的過(guò)程中所做的有用功就是克服地面給金屬塊摩擦力所做的功,根據(jù)二力平衡條件求出受到的摩擦力,利用W=fL求出拉力在使用滑輪的過(guò)程中做的有用功;動(dòng)滑輪的機(jī)械效率等于有用功題意總功之比。
【解答】解:(1)金屬塊靜放在水平路面上時(shí)對(duì)地面的壓力:F=G=mg,
金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)p==;
(2)動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,則繩端移動(dòng)的距離s=nL=2L,
拉力做的總功W總=F3s=F2×2L=2F2L;
(3)因兩種方式拉金屬塊時(shí),金屬塊受到地面的摩擦力不變,
因左圖中金屬塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài),受到的摩擦力和繩子的拉力是一對(duì)平衡力,
所以,金屬塊受到的摩擦力f=F1,
所以,在使用滑輪的過(guò)程中拉力做的有用功W有=fL=F2L;
該滑輪的機(jī)械效率η===。
答:(1)圖中金屬塊靜放在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為;
(2)拉力在使用滑輪的過(guò)程中做的總功為2F2L;
(3)該滑輪的機(jī)械效率為。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、做功公式、機(jī)械效率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用,明確水平使用動(dòng)滑輪所做的有用功是關(guān)鍵。
16.(7分)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)薄壁溢水杯,底面積是8×10﹣3m2,裝滿水后水深0.2m,總質(zhì)量是1.75kg。把一個(gè)木塊(不吸水)輕輕放入水中,從杯中溢出水的質(zhì)量是0.1kg。求:(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水對(duì)溢水杯底的壓力。
(2)木塊受到的浮力。
(3)溢水杯對(duì)桌面的壓力。
【答案】(1)水對(duì)溢水杯底的壓力為16N;
(2)木塊受到的浮力為1N;
(3)溢水杯對(duì)桌面的壓力為17.5N。
【分析】(1)知道水深,利用求p=ρgh水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng),再利用F=pS求水對(duì)溢水杯底的壓力;
(2)根據(jù)阿基米德原理求木塊所受的浮力;
(3)因?yàn)槟緣K漂浮在水面上,所以F浮=G排=G木,溢水杯對(duì)桌面的壓力等于原來(lái)溢水杯和水的總重力加上木塊的重力再減去排開(kāi)水的重力。
【解答】解:
(1)水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng):
p=ρgh=1.0×106kg/m3×10N/kg×0.4m=2000Pa,
由p=可得水對(duì)溢水杯底的壓力:
F=pS=2000Pa×8×10﹣3m2=16N;
(2)由阿基米德原理可得木塊所受的浮力:
F?。紾排=m排g=m溢g=0.1kg×10N/kg=4N;
(3)因?yàn)槟緣K漂浮在水面上,所以F?。紾排=G木,
所以此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓力:
F=G+G木﹣G排=G=mg=1.75kg×10N/kg=17.5N。
答:(1)水對(duì)溢水杯底的壓力為16N;
(2)木塊受到的浮力為4N;
(3)溢水杯對(duì)桌面的壓力為17.5N。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力公式、壓強(qiáng)定義式、液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體漂浮條件的應(yīng)用,要明確裝滿水的溢水杯在放入木塊前后對(duì)桌面的壓力相同。
17.(8分)小明是家務(wù)小能手,經(jīng)常用掛燙機(jī)熨燙衣服。掛燙機(jī)是通過(guò)電熱絲R1、R2加熱水箱中的水,產(chǎn)生水蒸氣來(lái)熨燙衣服。它的正常工作電壓為220V,水箱最多裝水0.2kg,高擋位功率為1000W,低擋位功率為800W
(1)熔斷器在電路中起到 保護(hù)電路 作用;
(2)若將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃,水吸收多少熱量?
(3)已知掛燙機(jī)在高擋位工作時(shí)的加熱效率是84%,求上述第(2)過(guò)程中需要用高擋位加熱多長(zhǎng)時(shí)間?
(4)小明是一個(gè)愛(ài)思考的孩子,他把電路原理甲圖改為乙圖,也設(shè)有兩個(gè)擋位。已知熔斷器允許通過(guò)的最大電流為8A,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因。
【答案】(1)保護(hù)電路;
(2)水吸收的熱量為6.72×104J;
(3)用高擋位加熱的時(shí)間為80s;
(4)見(jiàn)解析
【分析】(1)家庭電路中電流過(guò)大時(shí),熔斷器會(huì)自行熔斷,從而切斷電路,起到保護(hù)電路的作用。
(2)水吸收的熱量根據(jù)公式Q吸=cmΔt計(jì)算。
(3)掛燙機(jī)在大擋位工作時(shí),雙觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)在1、2處,R1短路,電路中只有電熱絲R2,根據(jù)公式P=計(jì)算其額定功率。
(4)乙圖中雙觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)在1、2處時(shí),是大擋位,根據(jù)I=分別求出通過(guò)兩電熱絲的電流,根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和求出總電流,和熔斷器允許通過(guò)的最大電流為8A進(jìn)行比較。
【解答】解:(1)當(dāng)家庭電路中電流過(guò)大時(shí),熔斷器會(huì)自行熔斷,起到保護(hù)電路的作用;
(2)將水箱中0.2kg的水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量為:;
(3)掛燙機(jī)在高擋位工作時(shí)的加熱效率是84%,則加熱過(guò)程中消耗的電能為:;
當(dāng)只有R2接入電路時(shí),掛燙機(jī)處于高擋位工作3=1000W,根據(jù)P=,加熱時(shí)間為:;
(4)甲圖中,當(dāng)只有R3接入電路時(shí),掛燙機(jī)處于高擋位工作2=1000W,則R2的阻值為:;
當(dāng)R1、R3串聯(lián)接入電流時(shí),掛燙機(jī)處于低擋位工作低=800W,此時(shí)電路總電阻為:;
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,R1的阻值為:R1=R總﹣R8=60.5Ω﹣48.4Ω=12.2Ω;
電路改為乙圖后,熔斷器允許通過(guò)的最大電流為8A大=UI大=220V×8A=1760W;
該電路中,R5、R2并聯(lián)接入電路時(shí),電路功率最大1的功率為:;
電路最大功率:P′大=P1+P5′=4000W+1000W=5000W>1760W,所以乙電路不合理。
故答案為:(1)保護(hù)電路;
(2)水吸收的熱量為6.72×104J;
(3)用高擋位加熱的時(shí)間為80s;
(4)見(jiàn)解析。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了歐姆定律、電功率公式、吸熱公式應(yīng)用等,涉及到到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),有一定難度。能正確分析電路并判斷在什么狀態(tài)下電路中的電流最大是解題的關(guān)鍵。
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共28分,每小題7分)
18.(7分)請(qǐng)你應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解答下列問(wèn)題:
(1)如圖A所示細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞20圈,由細(xì)銅絲的總寬度可算出細(xì)銅絲的直徑約為 2.1 mm;
(2)圖B中溫度計(jì)的讀數(shù)為 ﹣5℃?。?br />
(3)請(qǐng)?jiān)趫DC中標(biāo)出電流為300mA時(shí),電流表的量程和指針?biāo)傅奈恢茫娏鞅韺?shí)質(zhì)上也是 電動(dòng)機(jī)?。ㄟx填“電動(dòng)機(jī)”“發(fā)電機(jī)”);
(4)圖D所示的儀器叫 微小壓強(qiáng)計(jì) ,它通過(guò)兩管中液面的高度差來(lái)表示橡皮膜所受的壓強(qiáng)大小;
(5)圖E是測(cè)量液體密度的儀器,它的刻度特點(diǎn)是越靠近玻璃泡其刻度值越 大?。ㄌ睢按蟆被颉靶 保?br />
(6)用圖F中已校零的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)一鋁塊重力為4N,再直接用它測(cè)水平方向大小為4N的拉力,測(cè)量值 ?。肌?N。(選填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)2.1;(2)﹣5℃;(3)見(jiàn)解析;電動(dòng)機(jī);(4)微小壓強(qiáng)計(jì);(5)大;(6)<
【分析】(1)根據(jù)刻度尺的分度值讀數(shù);
(2)根據(jù)溫度計(jì)的分度值讀數(shù);
(3)根據(jù)電流表的工作原理分析;
(4)根據(jù)壓強(qiáng)計(jì)的作用分析;
(5)根據(jù)物體浮沉條件和阿基米德原理分析;
(6)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的使用方法分析。
【解答】解:(1)由A圖可知,該刻度尺的分度值為0.1cm;
銅絲的直徑為:d===0.21cm=2.4mm;
(2)由圖B可知,該溫度計(jì)的分度值為1℃,為﹣5℃。
(3)圖C中電流表的單位是A,當(dāng)電路I=300mA=6.3A時(shí),指針?biāo)肝恢萌鐖D所示:
當(dāng)有電流通過(guò)電流表時(shí),指針受力轉(zhuǎn)動(dòng),所以電流表實(shí)質(zhì)上是電動(dòng)機(jī)。
(4)如圖D所示的儀器是用來(lái)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的工具,叫做微小壓強(qiáng)計(jì)。
(5)密度計(jì)在測(cè)量液體密度時(shí),始終處于漂浮狀態(tài),所以浮力大小始終不變,當(dāng)密度計(jì)測(cè)量的液體密度越大時(shí),即密度計(jì)的玻璃泡越靠近液面。
(6)由于彈簧測(cè)力計(jì)自身有一定重力,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)完豎直方向上的重力后,在水平方向上彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于0,測(cè)量值小于3N。
故答案為:(1)2.1;(2)﹣4℃;電動(dòng)機(jī);(5)大。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了以下工具的使用方法和工作原理,難度不大。
19.(7分)小明和小紅使用不同的器材分別對(duì)石塊的密度進(jìn)行了測(cè)量。
(1)小明將托盤(pán)天平放在水平桌面上,把游碼撥至標(biāo)尺左側(cè) 零刻度線處 ,發(fā)現(xiàn)指針?biāo)幬恢萌鐖D甲所示,應(yīng)將平衡螺母向 左 移動(dòng),使天平橫梁在水平位置平衡;
(2)把石塊放在天平的 左 盤(pán)中,用鑷子向另一個(gè)盤(pán)中加減砝碼,再移動(dòng)游碼。當(dāng)天平平衡時(shí),則石塊的質(zhì)量是 46 g;
(3)小明又測(cè)出石塊的體積是20cm3,則石塊的密度是 2.3×103 kg/m3;
(4)實(shí)驗(yàn)后,小明發(fā)現(xiàn)所用的砝碼生銹了,則所測(cè)石塊密度比真實(shí)值 偏小 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(5)小紅用圓柱形容器、刻度尺和一個(gè)不吸水的小木塊等器材測(cè)量石塊密度:
①如圖丙所示,容器內(nèi)裝入適量的水,小木塊放入容器內(nèi)靜止時(shí)1;
②如圖丁所示,用細(xì)線把石塊與木塊系住放入容器內(nèi)靜止時(shí),測(cè)出容器內(nèi)水深為h2;
③如圖戊所示,將石塊直接放入容器內(nèi)水中,測(cè)出容器內(nèi)水深為h3;
④石塊密度的表達(dá)式ρ石= ?ρ水 。(用字母表示,水的密度為ρ水)
【答案】(1)零刻度線處;左;(2)左;46;(3)2.3×103;(4)偏?。唬?)?ρ水。
【分析】(1)稱量前天平的調(diào)節(jié)原則是:左偏右調(diào),右偏左調(diào);并調(diào)節(jié)橫梁在水平位置平衡;
(2)稱量物體質(zhì)量時(shí),左物右碼;被測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼對(duì)應(yīng)的刻度值;
(3)根據(jù)ρ=求出石塊的密度;
(4)砝碼生銹會(huì)使砝碼的質(zhì)量增大,再根據(jù)砝碼質(zhì)量的變化推斷測(cè)得物體質(zhì)量的變化,由密度公式判斷所測(cè)密度的偏差;
(5)設(shè)容器的底面積為S,由丙、戊兩圖可得石塊的體積;再根據(jù)阿基米德原理求出丁圖與丙圖相比增大的浮力,由漂浮條件可得石塊的重力等于增大的浮力,從而可求出石塊的質(zhì)量,知道石塊的質(zhì)量和體積可求出石塊的密度。
【解答】解:(1)使用天平時(shí),要把天平放在水平桌面上,也就是將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處。
此時(shí)分度盤(pán)的指針指向右邊,所以要把平衡螺母向左調(diào)節(jié)。
(2)測(cè)量時(shí),需將石塊置于左盤(pán)中,標(biāo)尺的分度值為0.2g;
(3)測(cè)出石塊的體積是20cm6,則石塊的密度為:
ρ===2.2g/cm3=2.3×103kg/m3;
(4)砝碼生銹后質(zhì)量會(huì)增大,這樣用較少的砝碼或少移動(dòng)游碼就可以使橫梁恢復(fù)平衡,而體積沒(méi)有偏差知所測(cè)石塊的密度比真實(shí)值偏小;
(5)設(shè)容器的底面積為S,由丙4﹣h1);
丁圖與丙圖相比,增大的浮力:ΔF?。溅阉甮ΔV排=ρ水gS(h2﹣h5);
由漂浮條件可得石塊的重力:G=ΔF?。溅阉甮S(h2﹣h1),
由G=mg可得石塊的質(zhì)量:m=ρ水S(h7﹣h1);
則石塊的密度為:
ρ石===?ρ水。
故答案為:(1)零刻度線處;左;(2)左;(3)2.3×108;(4)偏?。唬?)水。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了用常規(guī)方法(天平與量筒)測(cè)固體的密度,也考查了用浮力知識(shí)測(cè)固體的密度,其中后一種方法是難點(diǎn),看懂圖示、靈活運(yùn)用物體的浮沉條件和阿基米德原理是解答此問(wèn)的關(guān)鍵。
20.(7分)小明同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)小明將該凸透鏡與蠟燭、光屏置于光具座上,并移動(dòng)光屏使光屏上得到清晰的像,如圖乙所示 投影儀?。ㄕ障鄼C(jī)、投影儀或放大鏡)的原理;保持蠟燭、光屏位置不動(dòng),將凸透鏡移到光具座上的 65 cm處,光屏上可再次得到清晰的像。
(2)乙圖中蠟燭放在距該凸透鏡焦點(diǎn)6cm處,則蠟燭通過(guò)凸透鏡成的像一定是 放大的?。ㄟx填“正立的”“倒立的”“放大的”“縮小的”)。
(3)乙圖中小明接著將他的近視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,光屏上原來(lái)清晰的像變得模糊了,將光屏向 右 (選填“左”或“右”)適當(dāng)移動(dòng)才能重新得到清晰的像,此時(shí)像的大小 變大 (選填“變大”“變小”“不變”)。
(4)圖乙中,若蠟燭燃燒變短導(dǎo)致?tīng)T焰中心下降1cm,光屏上的像會(huì)向上移動(dòng) 大于?。ù笥?、小于或等于)1cm。
(5)將圖乙中的凸透鏡換成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是 平面鏡所成的像是虛像,光屏不能承接 。
【答案】(1)投影儀;65;(2)放大的;(3)右;變大;(4)大于;(5)平面鏡所成的像是虛像,光屏不能承接。
【分析】(1)物距在一倍焦距和二倍焦距之間,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的實(shí)像,其應(yīng)用是投影儀;
(2)凸透鏡成像屬于光的折射,在光的折射中,光路是可逆的;
(3)凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用;
(4)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),成的是倒立的實(shí)像,根據(jù)物距和像距的大小分析像移動(dòng)的距離的大小;
(5)平面鏡成像特點(diǎn),像和物體的大小相等為虛像,虛像不可以成在光屏上。
【解答】解:(1)如圖乙所示,此時(shí)物距u=15cm,成倒立放大的實(shí)像;
如圖乙所示,此時(shí)物距u=15cm,根據(jù)光路可逆可得,像距為v=15cm 處,光屏上可再次得到清晰的像;
(2)乙圖中蠟燭放在距該凸透鏡焦點(diǎn) 6cm 處,成正立放大的虛像,成倒立放大的實(shí)像,所成的像是放大的;
(3)近視眼鏡片是凹透鏡,對(duì)光有發(fā)散作用,使像成在光屏的后面,所以要將光屏向右移動(dòng)才能得到清晰的像;
(4)圖乙中,若蠟燭燃燒變短導(dǎo)致?tīng)T焰中心下降 ,由于像是倒立放大的,所以光屏上的像會(huì)向上移動(dòng);
(5)將圖乙中的凸透鏡換成玻璃板后光屏上的像消失了,此時(shí)是平面鏡成像,光屏不能承接。
故答案為:(1)投影儀;65;(3)右;(4)大于,光屏不能承接。
【點(diǎn)評(píng)】此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn),考查了凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用,不僅要掌握成像特點(diǎn)與物距像距之間的關(guān)系,而且要善于總結(jié)規(guī)律。
21.(7分)用甲圖“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為3.0V,小燈泡的額定電壓為2.5V
(1)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表示數(shù)為0,你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 滑動(dòng)變阻器斷路 ;
(2)小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,測(cè)量出了4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),描點(diǎn)并繪制出了通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I隨其兩端電壓U變化的圖像,當(dāng)電壓表示數(shù)為 0.5 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)小燈泡的功率為 0.625 W;
(3)同組的小英通過(guò)計(jì)算指出曲線上所標(biāo)出的五個(gè)點(diǎn)中, E 點(diǎn)并不是實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得的數(shù)據(jù),她的理由是 E點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為25Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,不可能達(dá)到25Ω 。
【拓展】(特殊方法)好學(xué)的小明同學(xué)又向老師要了一個(gè)R0=20Ω的定值電阻,用來(lái)替換電路中的電流表。替換后電路如圖丙所示,并設(shè)計(jì)下列方案測(cè)量小燈泡的額定功率。
(4)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓;
(5)保持滑片位置不變,電壓表所接的b接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)a接點(diǎn),測(cè)定值電阻R兩端的電壓U0,計(jì)算通過(guò)R0的電流;
(6)計(jì)算小燈泡的額定功率。
小明仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)此方案無(wú)法測(cè)出小燈泡的額定功率,其原因是:
① 小燈泡無(wú)法達(dá)到額定電壓 ;
② 更換位置后,電壓表正負(fù)接線柱接反了 。
【答案】(1)滑動(dòng)變阻器斷路;(2)0.5;0.625;(3)E;E點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為25Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,不可能達(dá)到25Ω;(6)小燈泡無(wú)法達(dá)到額定電壓;更換位置后,電壓表正負(fù)接線柱接反了。
【分析】(1)電流表示數(shù)為0,說(shuō)明電路中存在斷路,而電壓表示數(shù)為3V,等于電源電壓,因此與電壓表并聯(lián)之外的電路是正常的;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和圖乙確定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,由P=UI可得小燈泡的功率;
(3)求出E點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值并與滑動(dòng)變阻器的最大阻值比較;
(6)根據(jù)提供器材可得電源電壓的最小值;電壓表的正負(fù)極接線柱接反了。
【解答】解:(1)由電路圖可知,電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,說(shuō)明電路中存在斷路,等于電源電壓,故產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是與電壓表并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器斷路了。
(2)當(dāng)小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知V=U電﹣U額=3V﹣2.5V=5.5V,
由圖乙可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.2V時(shí)滑=0.25A,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知額=I滑=0.25A,
小燈泡的功率:P額=U額I額=8.5V×0.25A=7.625W;
(3)E點(diǎn)表示滑動(dòng)變阻器兩端電壓為2.5V,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為5.1A,
由題意可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,不可能達(dá)到25Ω。
(6)由乙圖可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為3.1A,R0的阻值大小為20Ω,若將小燈泡4和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),則R0兩端的電壓:U0=IR3=0.1A×20Ω=5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系,電源電壓至少為:U=U0+UL=2V+8.5V=4.6V,
由于電源電壓為3V,達(dá)不到要求。保持滑片位置不變,只斷開(kāi)a接點(diǎn),會(huì)導(dǎo)致電壓表的正負(fù)極接線柱接反,電壓表指針會(huì)反偏。
故答案為:(1)滑動(dòng)變阻器斷路;(2)0.8;(3)E,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω;(6)小燈泡無(wú)法達(dá)到額定電壓,電壓表正負(fù)接線柱接反了。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn),涉及到故障分析、功率的計(jì)算以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用等知識(shí)。
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