1.如圖所示的工具中,在使用時屬于費力杠桿的是
A. 修樹剪刀
B. 核桃夾子
C. 取碗夾子
D. 羊角錘
【答案】C
【解析】
【詳解】ABD.修樹剪刀、核桃夾子、羊角錘在使用時動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿.故A、B、D不符合題意;
C.取碗夾子在使用時動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿.故C符合題意.
2.下列事例中,人對物體做功的是
A. 物理老師提著實驗器材爬上二樓教室
B. 運動員舉著杠鈴原地不動
C. 背著書包的中學(xué)生在水平路面上勻速行走
D. 被運動員踢出去的足球在草地上滾動的過程中
【答案】A
【解析】
【詳解】A.老師提著實驗器給了器材一個向上的力,爬上二樓教室的過程中又使器材在向上的力方向上移動了距離,故老師對器材做了功,符合題意.
B.運動員舉著杠鈴原地不動,有力存在但沒有在力的方向上移動距離,故運動員對杠鈴沒有做功,不符合題意.
C.背著書包在水平路面上勻速前進,人給書包的力是向上的,書包移動的距離是水平的,故人對書包沒有做功,不符合題意.
D.人足球被踢后,由于慣性在草地上滾動一段距離,此時人沒有力作用在足球上,所以人沒有對足球做功,不符合題意.
3.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,將0.2kg水從25℃加熱至沸騰需吸收的熱量是(C水=4.2×103J/(kg?℃))( )
A. 2.1×103JB. 6.3×103JC. 2.1×104JD. 6.3×104J
【答案】D
【解析】
【詳解】由吸熱公式Q吸=cm△t知道水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103 J/(kg?℃)×0.2kg×(100℃-25℃)=6.3×104J,
4.下列數(shù)據(jù)最接近實際的是( )
A. 手機充電器的工作電流約為20A
B. 若不計摩擦,動滑輪機械效率可以是100%
C. 一名普通中學(xué)生正常爬樓梯時,克服自重做功的功率大約為100W
D. 初中物理實驗中使用的一段銅導(dǎo)線電阻約為100Ω
【答案】C
【解析】
【詳解】A.手機充電器的工作電流約2A左右,故A不符合題意;
B.假如沒有摩擦,利用動滑輪提升重物時需要克服動滑輪重做功,因此動滑輪機械效率小于100%,故B不符合題意;
C.中學(xué)生的體重在500N左右,一層樓的高度在3m左右,上一層樓的時間在15s左右,一名普通中學(xué)生正常爬樓梯時,克服自己的重力做的功
W=Gh=500N×3m=1500J,
做功的功率約為
P= =100W,
故C符合題意;
D.物理實驗中使用的一段銅導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1Ω,達(dá)不到100Ω;故D不符合題意。
5.對下列現(xiàn)象及其說明正確的是( )
A. 柳絮的飛舞雜亂無章,說明柳絮分子在不停的做無規(guī)則運動
B. 用扇子扇玻璃泡上涂有酒精的溫度計,溫度計示數(shù)減小,說明做功可以改變物體的內(nèi)能
C. 雨滴下落越來越快,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能
D. 水的汽化快慢與溫度有關(guān),溫度越高水分子運動越劇烈,“外逃”到空氣中就越快
【答案】D
【解析】
【詳解】A.柳絮飛舞是宏觀物體的機械運動,它們的運動不屬于分子的運動,故A錯誤;
B.把酒精涂在溫度計的玻璃泡上,用扇子扇的時候,加快了酒精的蒸發(fā),蒸發(fā)吸熱,所以溫度計的示數(shù)降低,該現(xiàn)象與做功無關(guān),故B錯誤;
C.雨滴下落的過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,所以下落越來越快,故C錯誤;
D.水的汽化速度與溫度有關(guān),溫度越高表明水分子運動越快,“外逃”到空氣中的速度就越快,故D正確。
6.如圖所示,一同學(xué)做測量小燈泡的電阻實驗時,把電壓表與電流表的位置接錯了.閉合開關(guān)后,電路可能發(fā)生的現(xiàn)象是
A. 電流表和電壓表都燒壞B. 電流表和電壓表都不燒壞
C. 電流表燒環(huán),電壓表正常D. 電壓表燒壞,電流表正常
【答案】C
【解析】
【詳解】由電路圖可知,電壓表與燈泡串聯(lián)后與電流表并聯(lián),
由于電流表的內(nèi)阻很小相當(dāng)于短路,電壓表的內(nèi)阻很大相當(dāng)于斷路,
所以,電壓表和燈泡被短路,不能工作,當(dāng)然不會燒壞;
此時會造成電路中的電流過大,燒壞電流表,甚至燒壞電源.
【點睛】
7.如圖所示是一款平衡車,它是依靠電力驅(qū)動及人體平衡能力控制代步工具,當(dāng)電源開關(guān)Sl閉合時指示燈亮起;人站在平衡車踏板上時開關(guān)S2自動閉合,電動機才能啟動開始運動,緊急情況時Sl自動斷開,電動機停止工作.下列電路圖中,與其原理相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由題意可知,指示燈和電動機并聯(lián),開關(guān)Sl控制干路,開關(guān)S2控制電動機.
【詳解】A.圖中開關(guān)S2閉合后,發(fā)生電源短路現(xiàn)象,故A不符合題意;
B.圖中指示燈和電動機并聯(lián),開關(guān)Sl控制干路,開關(guān)S2控制電動機,故B符合題意;
C.圖中Sl和開關(guān)S2分別控制支路,故C不符合題意;
D.圖中指示燈和電動機串聯(lián),故D不符合題意.
8.如圖所示,粗糙的弧形軌道固定在地面上,軌道平面豎直,一小球由A點以一定的速度v沿軌道滾下,經(jīng)另一側(cè)與A等高點B后到達(dá)最高點C,下列分析正確是( )
A. 整個過程中支持力對小球做了功
B. 小球在A點的慣性比在C點的慣性大
C. 小球在A點的動能比在B點的動能大
D. 小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的機械能
【答案】C
【解析】
【詳解】A.小球受到支持力的方向垂直于接觸面,小球并沒有沿支持力的方向移動距離,所以支持力對小球沒有做功,故A錯誤;
B.慣性大小只與質(zhì)量有關(guān),小球在運動過程中,質(zhì)量不變,其慣性的大小不變,故B錯誤;
C.小球在粗糙的弧形軌道運動,要克服摩擦力做功,其機械能減小,則小球在A點的機械能大于B點的機械能;小球質(zhì)量不變,小球在A、B兩點時的高度相同,其重力勢能相同,因小球在A點的機械能大于B點的機械能(機械能等于動能與勢能的總和),所以可知小球在A點的動能比在B點的動能大,故C正確;
D.小球運動過程中,要克服摩擦力做功,機械能減小,所以小球在A點具有的機械能大于它在C點具有的機械能,故D錯誤。
9.如圖所示,用一個重為8N的動滑輪來提升物體,在實際工作中豎直向上的拉力為20N,則動滑輪的機械效率( )
A 一定等于80%
B. 一定大于80%
C. 一定小于80%
D. 以上情況都有可能
【答案】C
【解析】
【詳解】動滑輪是由兩段繩子吊著物體,所以動滑輪的效率為η=G/2F=8N/40N=20%,故應(yīng)選C.
10.在學(xué)過歐姆定律后,同學(xué)們有以下認(rèn)識,其中不正確的是( )
A. 歐姆定律揭示了導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系
B. 當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比
C. 在研究導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系過程中使用了控制變量法
D. 根據(jù)歐姆定律的變形公式可知:導(dǎo)體的電阻隨電壓和電流的變化而變化
【答案】D
【解析】
【詳解】A.歐姆定律研究的是電流、電壓、電阻的關(guān)系,故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,故B正確,不符合題意;
C.在研究歐姆定律過程中使用了研究問題的一種基本方法是控制變量法,故C正確,不符合題意;
D.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定,與導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流無關(guān),不能說導(dǎo)體的電阻隨電壓和電流的變化而變化,故D錯誤,符合題意。
11.如圖所示的電路,電源電壓均不變,R0為定值電阻,R為最大阻值已知的滑動變阻器,利用下列電路圖能夠測出待測電阻Rx阻值的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
要測量電阻阻值,需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流,然后應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值;分析圖示電路圖,應(yīng)用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題.
【詳解】A、滑動變阻器滑片移動時,電壓表能測出電路中的電壓值,且始終為電源電壓,但無法求出通過未知電阻的電流,無法求出電阻,故A錯誤;
B、由于無法知道R0的電流,故無法求出待測電阻的電流和電壓,無法求出電阻,故B錯誤;
C、根據(jù)圖可知,利用電流表無法求出電壓,故無法求出待測電阻兩端的電壓,無法求出電阻,故C錯誤;
D、由電路圖可知,先把滑片移到最左端,滑動變阻器阻值全部接入電路,滑動變阻器與待測電阻串聯(lián),測出電路電流I,則電源電壓U=I(R0+RX)①;
再把滑動變阻器滑片移到最右端,時RP=0,即只有RX接入電路,由電流表測出電路電流I',則電源電壓U=I'RX,②,由①②聯(lián)合可以求出RX,故D正確.
故選D.
12.如圖甲所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)變阻器R2的滑片P從b端滑到a端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示,則下列選項正確的是( )
A. R1的阻值為0.1Ω
B. 變阻器R2的最大阻值為10Ω
C. 電流表示數(shù)為0.2A時,R1與R2的電壓相等
D. 該過程中變阻器R2的電功率先增大后減小
【答案】D
【解析】
【詳解】由甲電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.當(dāng)滑片位于a端時,變阻器接入電路中的電阻為零,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源兩端的電壓,其示數(shù)最大,由圖乙可知,電壓表的最大示數(shù)為3V,則電源的電壓
U=3V,
此時電路中的電流
I1=0.3A,
R1的阻值:
R1==10Ω,
故A錯誤;
B.當(dāng)滑片位于b端時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,由圖乙可知,電壓表的示數(shù)
U1=1V,
電路中的電流
I最小=0.1A,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓:
U2=U-U1=3V-1V=2V,
變阻器R2的最大阻值:
R2==20Ω,
故B錯誤;
C.由圖乙可知,電流表示數(shù)為0.2A時,
U1′=2V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓:
U2′=U-U1′=3V-2V=1V,
所以,
U1′>U2′,
故C錯誤;
D.電路中的電流:
I=,
R2的電功率:
P2=I2R2=()2R2= ,
所以,當(dāng)
R2=R1=10Ω
時,R2的電功率最大,所以,當(dāng)滑動變阻器滑片P從b端滑到a端的過程中,R2的電功率先增大后減小,故D正確。
二、填空題
13.如圖甲是學(xué)校里面常用的一種移動指示牌,結(jié)構(gòu)示意圖如圖乙所示,其中AB為指示牌牌面,CD和BE為支架(支架重力不計),指示牌被風(fēng)吹倒時可看做杠桿,根據(jù)圖示風(fēng)向,則支點是______點(填圖中字母),把風(fēng)力看成動力,那阻力是______,若增大CE、DE的長度,則它更______(填“容易”或“不容易”)被風(fēng)吹倒。
【答案】 (1). C (2). 指示牌重力 (3). 不容易
【解析】
【詳解】[1]根據(jù)題意可知,風(fēng)向左吹,當(dāng)剛好把D端吹離地面時,支點為C點;
[2]如果把風(fēng)力看成動力,指示牌重力相當(dāng)于阻力;
[3]根據(jù)杠桿平衡條件可得:
G×CE=F×(AB+BE)
F=,
若增大CE的長度,將指示牌吹倒,需要的風(fēng)力較大,所以不容易被風(fēng)吹倒。
14.2019年11月3日,太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射我國首顆亞米級立體測繪衛(wèi)星“高分七號”,火箭升空過程中,燃料燃燒產(chǎn)生的____能轉(zhuǎn)化為火箭的______能。
【答案】 (1). 內(nèi) (2). 機械
【解析】
【詳解】[1][2]燃料燃燒后產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能,推動火箭運動。
15.四沖程內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速為3000r/min,則它1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動______圈,對外做功______次。
【答案】 (1). 50 (2). 25
【解析】
【詳解】[1]四沖程內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速
3000r/min=50r/s,
表示每秒曲軸轉(zhuǎn)動50圈;
[2]因為曲軸轉(zhuǎn)2r,對外做功1次,所以曲軸轉(zhuǎn)50r,對外做功25次。
16.某導(dǎo)體兩端加2V電壓時,通過的電流為0.2A,則這段導(dǎo)體的電阻為____Ω,要使通過該導(dǎo)體的電流變?yōu)?.6A,則該導(dǎo)體兩端的電壓____V.若將該導(dǎo)體置于超低溫環(huán)境下使其變?yōu)槌瑢?dǎo)體,則此時它的電阻為____Ω.
【答案】 (1). 10 (2). 6 (3). 0
【解析】
【詳解】由I=UR可得,導(dǎo)體的電阻:R==10Ω,因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān),所以,通過該導(dǎo)體的電流變?yōu)?.6A時,導(dǎo)體的電阻仍為10Ω不變,此時導(dǎo)體兩端的電壓:U′=I′R=0.6A×10Ω=6V,將該導(dǎo)體置于超低溫環(huán)境下使其變?yōu)槌瑢?dǎo)體時,其阻值為0Ω.
【點睛】(1)已知導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流,根據(jù)歐姆定律求出導(dǎo)體的電阻;(2)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān),再根據(jù)歐姆定律求出通過該導(dǎo)體的電流變?yōu)?.6A時兩端的電壓;(3)當(dāng)溫度降低到一定程度時,某些導(dǎo)體的電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,此時導(dǎo)體變?yōu)槌瑢?dǎo)體.
17.把涼牛奶放在熱水中加熱,經(jīng)過一段較長時間,它們的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。若牛奶的質(zhì)量與熱水相同,則其中______(選填“甲”或“乙”)代表牛奶溫度變化的圖象,假設(shè)不考慮熱損失,從圖象可以發(fā)現(xiàn),甲、乙的比熱容之比為________。
【答案】 (1). 乙 (2). 2:1
【解析】
【詳解】[1]把涼牛奶放在熱水中加熱,牛奶吸熱、溫度升高,熱水放熱、溫度降低,直至兩者的末溫相等,因此甲是水的溫度變化圖象,乙是牛奶的溫度變化圖象;
[2]若不考慮熱損失,熱水和涼牛奶發(fā)生熱傳遞時,涼牛奶吸收的熱量和熱水放出的熱量相同;根據(jù)圖象可知,涼牛奶溫度升高了
60℃-20℃=40℃,
熱水溫度降低了
80℃-60℃=20℃,

Δt奶=2Δt水,
不考慮熱損失,則
Q奶吸=Q水放,
已知
m奶=m水,
由Q=cmΔt可得甲、乙的比熱容之比:
。
18.2019年10月18日,第七屆世界軍人運動會在武漢舉行,這是我國第一次承辦綜合性國際軍事賽事,也是繼北京奧運會后舉辦的規(guī)模最大的國際體育盛會,其中,跳傘項目為5個國際軍體特色比賽項目之一,一體重為600N的運動員從懸停在空中的直升機上由靜止開始豎直跳下,其速度與時間的關(guān)系如圖所示,經(jīng)15s下落125m后,開始做勻速直線運動直至落地,整個過程用時30s,在整個過程中,該運動員重力做功為_______J;勻速下降時,運動員的動能_______,機械能_______ (后兩空選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】 (1). 1.2×105 (2). 不變 (3). 減小
【解析】
【詳解】[1]運動員在0-15s下落的路程為
s1=125m,
由圖象可知,15s后運動員以5m/s的速度做勻速直線運動,則運動員在15-30s通過的路程為:
s2=vt后=5m/s×(30s-15s)=75m,
整個過程中,運動員下落的高度為:
h=s1+s2=125m+75m=200m,
在整個過程中,該運動員重力做的功:
W=Gh=600N×200m=1.2×105J;
[2][3]運動員在勻速下降過程中,質(zhì)量不變,速度不變,則動能不變;高度變小,重力勢能減??;動能不變、重力勢能減小,機械能包括動能和勢能,所以其機械能減小。
19.如圖甲所示是某家庭用的電能表,圖乙是小華家某月月初、月末的兩次讀數(shù),則他家本月消耗的電能為_____ kW·h,若該電能表轉(zhuǎn)盤在6min時間內(nèi)轉(zhuǎn)了200轉(zhuǎn),則這段時間內(nèi)他家的用電器消耗的電功率為_______ kW。
【答案】 (1). 102.3 (2). 1
【解析】
【詳解】[1]本月消耗的電能
W=1469.5kW·h-1367.5kW·h=102.3kW·h;
[2] 2000r/kW·h表示每消耗1kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn),則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)200轉(zhuǎn),用電器消耗的電能為:
W=kW·h=0.1kW·h,
用電器消耗的電功率
P==1kW。
20.如圖所示,物塊A和彈簧放在粗糙的水平面上,彈簧左端固定于墻面,OC為彈簧的自然長度.現(xiàn)向左移動物塊A并壓縮彈簧至B處后靜止釋放,物體A在向右運動過程中,在_____處時速度達(dá)到最大(選填“C點”、“C點左側(cè)”或“C點右側(cè)”);整個過程中物塊A的內(nèi)能增大,這是通過_____的方式改變內(nèi)能.
【答案】 (1). C點左側(cè) (2). 做功
【解析】
【詳解】如圖所示,當(dāng)壓縮彈簧時,彈簧具有彈性勢能,在恢復(fù)形變時,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,使物塊獲得一定的速度,彈力大于摩擦力時物塊做加速運動,彈力等于摩擦力時速度達(dá)到最大,彈力小于摩擦力時做減速運動,離開彈簧后,彈力沒有了,由于慣性,由于摩擦阻力物塊還會繼續(xù)做減速運動,直到靜止,所以在物塊未離開彈簧時,速度達(dá)到最大,即在C點左側(cè)時速度達(dá)到最大;整個過程中物塊A的內(nèi)能增大,這是通過彈力做功,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能.
21.把一只標(biāo)有“12V 6W”字樣的燈和一只電阻連到12V的電源上,燈能正常發(fā)光,而電路的總功率是9W,那么燈泡與電阻肯定是_____聯(lián)的,且電阻的阻值為______Ω
【答案】 (1). 并聯(lián) (2). 48
【解析】
【詳解】因為燈泡的額定電壓與電源的電壓相同,所以、燈與電阻一定是并聯(lián);
I=P/U=9W/12V=0.75A,
IL=P額/U額=6W/12V=0.5A,
所以
IR=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A
R=UR/IR=12V/0.25A=48Ω.
22.如圖所示,沿斜面向上勻速拉一個重為100N的物體到斜面頂端,斜面長0.5m,高0.3m,拉力為80N,則這個斜面的機械效率是_________%,物體受到的摩擦力是_________N.
【答案】 (1). 75 (2). 20
【解析】
【詳解】[1]有用功:
W有用=Gh=100N×0.3m=30J,
總功:
W總=Fs=80N×0.5m=40J,
斜面機械效率:
η== =75%;
[2]額外功:
W額=W總?W有用=40J?30J=10J,
所以摩擦力大?。?br>f==20N.
23.在如圖所示的電路中,將兩個電流表A1, A2分別正確連入電路不同位置,閉合開關(guān)S,兩個電流表均有示數(shù),且A1的示數(shù)大于A2的示數(shù),移動滑動變阻器R1的滑片P時,觀察到兩個電流表的示數(shù)隨之改變。
(1)電流表A1測量的是______中的電流,A2測量的是______中的電流。(均選填“R1支路”、“R2支路”或“干路”)
(2)若變阻器的滑片P向右端移動,則在移動過程中電流表A1與A2示數(shù)的比值______ (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】 (1). 干路 (2). R1支路 (3). 變大
【解析】
【詳解】(1)[1][2]由電路圖可知,R2與滑動變阻器R1并聯(lián),由“A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)”知電流表A1測量的是干路中的電流,A2測量的是支路中的電流,移動滑動變阻器R1的滑片P時,觀察到兩個電流表的示數(shù)隨之改變,故A2測量的是R1支路中的電流;
(2)[3]當(dāng)滑片P由圖中所指位置向右移動時,滑動變阻器接入電阻變大,由歐姆定律I= 可得,通過滑動變阻器的電流I1減??;而R2兩端的電壓不變,R2的阻值不變,由歐姆定律I=可知通過R2的電流I2不變;根據(jù)干路電流等于各支路電流之和可知,干路電流變??;電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)的比值為:

所以比值會變大。
三、解答題
24.如圖所示,是一個電熱水壺的簡易圖,用力作用在壺蓋上A點時,可將壺蓋打開,請在圖中A點畫出所需最小力F的示意圖及對應(yīng)的力臂l(O為支點)。
( )
【答案】
【解析】
【詳解】由杠桿平衡條件可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小;圖中支點在O點,因此OA作為動力臂最長,由圖知動力的方向垂直于OA向上,如下圖所示:
25.如圖所示,畫出滑輪組的繞線圖,使站在地面上的小孩提升重物時所用的拉力最?。?br>( )
【答案】
【解析】
【詳解】要使滑輪組最省力,需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多,所以要從動滑輪繞起.如圖所示:
26.在圖所示電路中,有一根導(dǎo)線尚未連接,請用筆線代替導(dǎo)線補上.補上后要求:當(dāng)電鍵閉合時,兩燈都發(fā)光,且電流表的示數(shù)不變.
( )
【答案】
【解析】
【詳解】根據(jù)題目要求,當(dāng)電建閉合時電流表示數(shù)不變,且兩燈都發(fā)光,則兩燈應(yīng)并聯(lián),且電流表在支路上,作圖如下
27.在圖甲空缺處畫上電源或電壓表的電路符號,使開關(guān)閉合后,兩燈組成串聯(lián)電路;
【答案】
【解析】
【詳解】根據(jù)電流方向,又因為要求兩燈串聯(lián),且都能發(fā)光,所以左邊一定是電源,且正極朝上;右邊選擇電壓表可以測L2的電壓.若右邊填電源,左邊填電壓表,則L1與電壓表串聯(lián),那么L1不能發(fā)光.如圖所示:
【點睛】此類型題目要求對電路中各元件的作用及使用方法要非常明確,然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點正確連接電路,要注意填入元件后電路不能出現(xiàn)斷路或短路.
28.一輛汽車以23m/s的速度行駛10min,消耗的汽油為1.2kg,汽車勻速直線行駛時受到的阻力f=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/kg,根據(jù)以上信息計算;
(1)該汽車在這段時間內(nèi)消耗的汽油產(chǎn)生的熱量有多少?
(2)此時汽車發(fā)動機的功率為多大?
(3)在這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機效率是多少?
【答案】(1) 5.52×107J;(2) 27600W;(3)30%。
【解析】
【詳解】(1)汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q放=mq=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J;
(2)汽車在10min內(nèi)通過的路程:
s=vt=23m/s×10×60s=13800m,
因汽車勻速直線行駛,所以牽引力和阻力是平衡力,牽引力
F=f=1.2×103N,
汽車牽引力在10min內(nèi)做的功:
W=Fs=1.2×103N×13800m=1.656×107J,
此時汽車發(fā)動機的功率:
P==27600W;
(3)在這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機效率:
η==30%。
答:(1)該汽車在這段時間內(nèi)消耗的汽油產(chǎn)生的熱量有5.52×107J;
(2)此時汽車發(fā)動機的功率為27600W;
(3)在這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機效率是30%。
29.如圖所示,滑輪組在豎直向上的拉力F=50N作用下,將重為120N的物體勻速提起,在10s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3m。
(1)計算物體上升的速度;
(2)計算滑輪組提升該重物時的機械效率;
(3)若克服繩重和摩擦做的額外功為10J,求動滑輪的重。
【答案】(1) 0.1m/s;(2)80%;(3)20N。
【解析】
【詳解】(1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)
n=3,
拉力端移動的距離
s=3h,
則物體上升的高度:
h=s=×3m=1m,
物體上升的速度:
v==0.1m/s;
(2)拉力做的有用功:
W有用=Gh=120N×1m=120J,
拉力做的總功:
W總=Fs=50N×3m=150J,
滑輪組的機械效率:
η==80%;
(3)所做的額外功
W額=W總-W有用=150J-120J=30J,
若克服繩重和摩擦做的額外功為10J,則克服動滑輪重力做的額外功:
W額2=W額-W額1=30J-10J=20J,
動滑輪的重力:
G動==20N。
答:(1)物體上升的速度為0.1m/s;
(2)滑輪組提升該重物時的機械效率為80%;
(3)動滑輪的重為20N。
30.在圖所示的電路中,電源電壓為9伏保持不變,電阻R1的阻值為10歐.閉合電鍵S后,電流表A的示數(shù)為0.5安培.
(1)求電阻R1兩端的電壓U1;
(2)求電阻R2的阻值;
(3)現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個,替換前后,電源的電功率增加了0.9瓦,求電阻R0的阻值.
【答案】(1)5伏(2)8歐(3)7歐; 5歐
【解析】
【詳解】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流.
(1)由I=可得,電阻R1兩端的電壓:
U1=I R1=0.5A×10Ω=5V;
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R2兩端的電壓:
U2=U? U1=9V?5V=4V,
則電阻R2的阻值:
R2===8Ω;
(3)電源的電功率:
P=UI=9V×0.5A=4.5W,
用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個,替換前后,電源的電功率增加了0.9瓦,即P'=5.4W,
由P=UI=可得,電路中的總電阻:
R===15Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,若R0替換R1,則R0的阻值:
R0=R? R2=15Ω?8Ω=7Ω,
若R0替換R2,則R0阻值:
R0=R? R1=15Ω?10Ω=5Ω.
答:(1)電阻R1兩端的電壓為5V;
(2)電阻R2的阻值為8Ω;
(3)用電阻R0替換電阻R1時,電阻R0的阻值為7Ω;用電阻R0替換電阻R2時,電阻R0的阻值為5Ω.
31.根據(jù)“探究杠桿平衡的條件”實驗要求,完成下列各小題;
(1)某同學(xué)在調(diào)節(jié)杠桿水平位置平衡前,杠桿靜止時的位置如圖甲所示,此時杠桿_______(選填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài);
(2)在已經(jīng)調(diào)節(jié)好平衡的杠桿上掛上鉤碼,所處的狀態(tài)如圖乙所示,此時他應(yīng)移動________(選填“平衡螺母”或“鉤碼”),使杠桿在水平位置平衡,實驗中他改變鉤碼的個數(shù)及位置,進行了多次測量,其目的是_____________________;
(3)如圖丙所示,為尋找杠桿的平衡條件,也可以在已經(jīng)調(diào)節(jié)好平衡的杠桿上A點懸掛2個鉤碼,用彈簧測力計豎直向上拉杠桿,該拉力可以作用在_______點(從“B”、“C”兩個位置中選擇滿足要求的位置);
(4)在分析實驗誤差時,某同學(xué)整理了以下四個因素,其中不能帶來實驗誤差的是______
A.鐵架臺自身重力較大
B.鉤碼磨損程度不同
C.懸掛鉤碼的繩索有重力
D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間有摩擦
【答案】 (1). 是 (2). 鉤碼 (3). 尋找普遍規(guī)律 (4). B (5). A
【解析】
【詳解】(1)[1]杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài),圖中杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),因而杠桿處于平衡狀態(tài);
(2)[2]杠桿上已經(jīng)掛上鉤碼,不能再調(diào)節(jié)平衡螺母,只能調(diào)節(jié)杠桿兩側(cè)的鉤碼數(shù)量或位置,使杠桿在水平位置重新平衡;
[3]本實驗中進行多次測量的目的是:避免實驗次數(shù)過少,導(dǎo)致實驗結(jié)論具有偶然性,便于從中尋找普遍規(guī)律;
(3)[4]在杠桿上A點懸掛2個相同的鉤碼,為了使杠桿平衡,應(yīng)該在B用彈簧測力計豎直向上拉杠桿才能使杠桿在水平位置平衡;
(4)[5] A.鐵架臺自身的重力足夠大目的使杠桿穩(wěn)定,但對杠桿的平衡無影響,故A符合題意;
B.單個鉤碼的重力不完全相等,則多個鉤碼總重力無法確定,對實驗結(jié)果有影響,故B不符合題意;
C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會對力的真實值有影響,故C不符合題意;
D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏,對測量結(jié)果造成誤差,故D不符合題意。
32.在探究“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中;
(1)實驗中為了得到水、煤油的溫度隨時間變化的圖象,除了圖甲中所給的器材,還需要測量工具:天平和__________;
(2)在兩個完全相同的燒杯中分別裝入_______、初溫都相同的水和煤油(選填“質(zhì)量”或“體積”);
(3)實驗中選擇相同規(guī)格的電加熱器,并且加熱相同的時間目的是_____;然后通過比較_____來研究水和煤油的吸熱能力;
(4)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)分別描繪出了水和煤油兩種液體的溫度隨加熱時間變化的圖象,如圖乙所示,則____的吸熱能力更強,“暖手寶”中裝的儲熱液具有的比熱容_____。(選填“較大”或“較小”)
【答案】 (1). 秒表 (2). 質(zhì)量 (3). 使水和煤油吸收的熱量相同 (4). 升高的溫度 (5). 水 (6). 較大
【解析】
【詳解】(1)[1]物體吸收熱量的多少是通過加熱時間來反映的,需要用秒表來測量時間;
(2)[2]在比較不同物質(zhì)的吸熱能力的實驗中,應(yīng)在兩個相同的燒杯中加入初溫相同和質(zhì)量都相同的水和煤油;
(3)[3][4]用相同規(guī)格的電加熱器加熱,則在相等時間內(nèi)煤油和水吸收的熱量相等,然后通過比較升高的溫度的方法來比較不同物質(zhì)的吸熱能力,升高溫度越高的,其吸熱能力越弱;
(4)[5]由圖象可知,質(zhì)量相等的煤油和水在升高相同的溫度時,水需要加熱更長的時間,則水吸收的熱量較多說明水的吸熱能力較強,即水的比熱容大;
[6]暖手寶中裝的儲熱液具有的比熱容較大,在液體質(zhì)量和降低的溫度相同時,暖手寶可以放出更多的熱量;
33.小軍利用圖甲電路探究電流與電阻的關(guān)系,所用器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整,使滑片P向左移動時,滑動變阻器接入電路的阻值增大;
( )
(2)實驗中閉合開關(guān)后,若無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表的示數(shù)為零,電壓表示數(shù)始終為3V。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是某根導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路,該導(dǎo)線是_____________(填導(dǎo)線編號);
(3)測量結(jié)束后,應(yīng)先_________,拆除_______兩端導(dǎo)線后,再拆除其他導(dǎo)線并整理好器材;
(4)將電流表示數(shù)記為I,電阻箱和滑動變阻器接入電路的阻值分別記為R1和R2,小軍根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的I與之間關(guān)系的圖線如圖乙所示;
①根據(jù)圖乙可得出“在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成_____”的實驗結(jié)論;
②在圖選項能正確反映I與之間關(guān)系的是_______,你的理由_________。
【答案】 (1). (2). ② (3). 斷開開關(guān) (4). 電源 (5). 反比 (6). A (7). 滑動變阻器兩端的電壓保持不變
【解析】
【詳解】(1)[1]使滑片P向左移動時,滑動變阻器接入電路的阻值增大,故變阻器右下接線柱連入電路中,如下圖所示:
(2)[2]電流表無示數(shù),電路斷路。電壓表示數(shù)為3V,測電源電壓,與電源連通,所以電壓表并聯(lián)的那部分?jǐn)嗦?,所以?dǎo)線②斷路;
(3)[3][4]測量結(jié)束后,為防止短路,應(yīng)先斷開開關(guān),拆除電源兩端導(dǎo)線后,再拆除其他導(dǎo)線并整理好器材;
(4)①[5]如圖乙所示,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的I與之間關(guān)系的圖線為過原點的直線,故I與成正比,即得出:在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比的實驗結(jié)論;
②[6]由圖乙可知電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,即
U=IR=0.1A×Ω=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點知:滑動變阻器兩端的電壓保持不變,其大小為:
U滑=3V-2V=1V,
則電流與滑動變阻器的阻值成反比關(guān)系,則I與之間的圖象關(guān)系是A圖所示圖線。
34.葉子姐姐利用學(xué)過的物理知識設(shè)計了一個拉力計,圖甲是其原理圖,金屬彈簧左端固定,右端和金屬滑片結(jié)合在一起(彈簧的電阻不計,P與ab間的摩擦不計),ab是一根長為5cm的均勻電阻絲,其阻值為25Ω,己知該彈簧伸長的一長度Δl與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示(拉力為0時,滑動觸頭P在電阻絲最左端a點),電源電壓U=3V,電流表的量程為0~0.6A,請回答。
(1)拉力越大,接入電路中的電阻越________;
(2)為了保證電流表安全使用,拉力F的最大值是________ N;
(3)當(dāng)拉力為200N時圖甲中電流表的示數(shù)為________ A;
(4)彈簧的勁度系數(shù),一般用k表示,在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力,根據(jù)圖乙,該彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m;
(5)電子拉力計上電流表的示數(shù)I與拉力F的大小有關(guān),寫出I與F的關(guān)系式為________ (代入已知量,結(jié)果用F表示)。
【答案】 (1). 小 (2). 400 (3). 0.2 (4). 1×104 (5). I=
【解析】
【詳解】(1)[1]由圖可知:滑片P右邊的電阻連入電路,拉力越大,滑片P向右移動,R1接入電路中長度減小,則連入電路的阻值變小;
(2)[2]由圖可知:R0與R1串聯(lián),R0阻值忽略不計;為了保證電流表安全使用,根據(jù)電流表的量程可知:電路中的最大電流
I最大=0.6A,
R總最小==5Ω;
R1接入電路的電阻值
R1最小=R總最小=5Ω,
根據(jù)ab是一根長為5cm的均勻電阻絲,其阻值為25Ω可知:電阻絲R1接入電路的長度
L1最小=5Ω×=1cm,
則彈簧的伸長量為
ΔL1=L-L1最小=5cm-1cm=4cm,
由圖象可知最大拉力
F最大=400N;
(3)[3]當(dāng)拉力為200N時,由圖象可知彈簧的伸長量
ΔL2=2cm,
則R1接入電路的長度
L2=L-ΔL2=5cm-2cm=3cm,
R1接入電路的電阻值為
R1′==15Ω,
所以電流表的示數(shù)
I==0.2A;
(4)[4]根據(jù)圖乙可知:當(dāng)彈簧的伸長5cm時,拉力為500N,該彈簧的勁度系數(shù)
k==100N/cm=1×104N/m;
(5)[5]當(dāng)拉力為F時,則彈簧的伸長
ΔL=,
R1接入電路的長度
L接入=L-ΔL=5cm-F,
則R1接入電路的電阻值
R=L接入×=(5cm-F) ×,
電流表的示數(shù)
I=。

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