精品解析:2024年福建省福州屏东中学中考模拟物理试题
2024-06-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.14 MB |
| 发布时间 | 2024-06-02 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45536813.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
福州屏东中学2023-2024学年第二学期适应性训练(三)
九年级物理
(全卷共8页,六大题,31小题。完卷时间:90分钟;满分:100分)
友情提示:1.请将所有答案填到答题卡上!请不要错位、越界答题!
2.全卷取g取。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,下列关于科学史说法中正确的是( )
A. 帕斯卡准确地测出了大气压的数值
B. 伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持
C. 奥斯特发现了电磁感应现象
D. 法拉第发现了电流周围存在磁场
2. 上学途中的小文对周围环境进行了估测,下列估测最符合实际的是( )
A. 小文感觉环境气温舒适,大约
B. 小文等1个红绿灯的时间为
C. 交警叔叔的身高大约为
D. 路上驶过的汽车的速度约为
3. 分辨男高音和男低音的主要依据是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 振幅
4. 如图所示,下列关于安全用电的说法不正确的是( )
A. 甲图中,站在地上的人触摸火线,不会发生触电事故
B. 乙图中,不靠近高压线掉落区
C. 丙图中,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D. 丁图中,测电笔可以用来区分零线和火线,使用时手要接触笔尾的金属体
5. 对图中所示光现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C. 图丙中,光的色散现象中可以看出红光的偏折程度最大
D. 图丁中,平面镜成像的原因是光的反射
6. 福州夏天天气炎热,开空调的房间中的空气容易变得干燥,很多家庭会使用超声波香熏加湿器。该加湿器通过超声波产生雾气,能有效地扩散香味,让人在宽敞的房间充分享受香味的同时也增加了空气的湿度。下列说法正确的是( )
A. 加湿器利用超声波传递能量,有时听到它的声音就是来自于它发出的超声波
B. 房间充满香味说明分子在不停地做运动
C. 产生的雾气是水蒸气
D. 雾的形成属于凝华现象
7. 关于如图四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图吸管在摩擦时失去电子
B. 乙图LED正在发光,表明电源左端是正极
C. 丙图输电线若能使用绝缘材料,会大大减少电能的损耗
D. 丁图所描述的物质结构是正确的
8. 如图所示,下列对热学知识进行的归纳总结中正确的是( )
A. 甲图中两个表面光滑的铅柱被压在一起能吊起重物,说明分子之间有引力
B. 乙图是热机的做功冲程
C. 丙图中空气被压缩时内能减小
D. 丁图中当塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
9. 如图所示的四个电磁实验,下列说法中不正确的是( )
A. 闭合开关,小磁针的N极向右偏转
B. 开关S闭合,只要导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有电流产生
C. 开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
D. 触接后小磁针将发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
10. 乒乓球是我国的国球,在诸多世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向,说明力可以改变物体的运动状态
B. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用
C. 停止击球后,球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 击球时,球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力
11. 我国新科技的发展日新月异,下列对各应用实例中涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 完成“北斗”卫星全面组网工作,“北斗”卫星导航系统利用超声波向地球传递信息
B. “天问一号”卫星在文昌航天发射场升空,火箭上升过程中燃料的化学能全部转化为卫星的机械能
C. “奋斗者”号载人潜水器完成万米海试,潜水器浸没在水中下潜过程中受到的浮力不变、压强变大
D. “鲲龙AG600”水陆两栖大飞机完成灭火任务系统首次试飞,飞机在水面滑行过程中完成汲水,它受到的重力和惯性力增大
12. 如图所示的实验装置:三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S,通电一段时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),下列判断正确的是(不计热损失,比热容)( )
A. 三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序:
B. 选择烧瓶A、B作为研究对象,可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C. 选择烧瓶B、C作为研究对象,可以粗略地探究物质的吸热能力
D. 烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低,但是它们增加的内能是一样多的
13. 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图甲所示,电热丝,。小明为测量该电热壶的实际功率,他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让电热壶工作,内电能表(如图乙)的转盘转动了16转。下列说法不正确的是( )
A. 电表的度数是
B. 电热壶是利用电流的热效应工作的
C. 测量时电热壶的实际加热功率为
D. 开关S接“2”时,电热壶为“保温”挡位
14. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),小球的速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图乙所示,其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2.2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是( )
A. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的重力做功的功率先减小后增大
B. 从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,小球的机械能先增大后减小
C. 当小球的速度为5.1m/s时,小球受到的合力为2.2N
D. 从撞击轻弹簧到弹簧被压缩至最短的时候,小球受到的合力为11.22N
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. “常记溪亭日暮,沉醉不知归路,兴尽晚回舟,误入藕花深处。争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”。宋代词人李清照的《如梦令》是大自然的赞歌。从物理学角度看,以坐在船里的人为参照物,向前行驶的小船是________(选填“运动”或“静止”)的;从湖面上飞起的鹭鸟,在水中的像________(选填“变大、“变小”或“不变”)。
16. 芒种时节梅子成熟,《三国演义》中还有“青梅煮酒论英雄”的典故。煮酒是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变酒的内能。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是___________J[]。
17. 如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门A处受到水的压强将______(填“变大”、“不变”或“变小”)。建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的______(填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,砸窗逃离。
18. 目前部分民航公司为了飞行安全,允许旅客随身携带以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为,上面标明电压为。该旅客________(填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,此时蓄电池相当于电路中的________。
19. 工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。若工人在内将建材匀速竖直向上提升了,作用在钢绳上的拉力为,那么拉力的功率是________W;当滑轮组的机械效率为时,运送建材的重力是________N。
20. 小聪同学利用所学物理知识设计了一个简易的测距仪,其电路如图所示。电源电压不变,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的阻值为。当左右滑动导轨上的物体M时,与之相连的金属滑片P移动,电压表的示数可反映物体M被移动的距离。开始测量前,他将金属滑片P置于电阻丝的中点,闭合开关S后,电压表和电流表的示数分别为和。当向右滑动物体M时,电流表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”);当电压表的示数为时,物体M被向右移动了________cm。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 点光源S发出的一条光线经平面镜反射后从空气斜射入水中,请画出经平面镜的反射光线和进入水中后折射光线的大致方向。
22. 按照题目要求作图:如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 近年来,折叠电动车受到市民的青睐。如图所示的折叠电动车,其框架的主要结构采用较“轻”的碳纤维材料,使整车更轻便。采用鼓刹制动,捏刹车闸时,可以快速推动刹车蹄片接触刹车鼓,从而使车轮停止转动。请用所学的物理知识解释:
(1)为什么使用碳纤维材料的电动车更轻便?
(2)制动时,刹车蹄片是如何快速使车轮停止转动的?
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 在探究水沸腾时温度变化特点的实验中,a、b两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,当水温达到时,每隔记录一次温度,并根据实验数据分别绘制了如图丙所示的图像。
(1)在实验中,用适量的热水的目的是________(选填“增长”或“缩短”)实验时间;
(2)实验中某次温度计的示数如图乙所示,温度计的示数为________;
(3)沸腾是一种剧烈的________(填物态变化名称)现象,水在沸腾的过程中,不断吸热,温度________;
(4)分析图丙中的图像可知,若a组同学烧杯中水的质量为,b组同学烧杯中水的质量为,为,则为________min。
25. 学习小组探究凸透镜成像的规律时,进行了如下操作:
(1)向水透镜内注入适量的水,调节蜡烛、光屏的位置,如图所示,发现光屏上得到一个清晰倒立的、________的实像,此时物距为________cm;
(2)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中心,可以向下移动________(选填“光屏”或“凸透镜”),将透镜的上半部分用手挡住,则光屏上的像会________;
(3)实验过程中,保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)水透镜的方向移动,又可以得到蜡烛清晰的像,这一过程模拟________(选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
26. 【实验名称】探究阻力对物体运动的影响
【证据】小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究阻力对物体运动的影响。如图甲所示,实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面时的速度大小________。小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
【解释】图乙是小车在毛巾、棉布、木板表面上运动时,速度随时间变化的图像,其中表示小车在木板上运动的是________(填“a”“b”或“c”)。由此可以推出,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上________;
【交流】
(1)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的实验还有________;
A.探究影响力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(2)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用。从一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由投下了一颗炸弹,图丙是描述炸弹落地前与飞机位置关系的示意图,不计空气对炸弹的阻力,描述炸弹与飞机的位置关系正确的是图_______;(选项A、B、C)
(3)给图甲所示实验增加一小木块,把它放在木板上的同一位置,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与___________的关系。
27. 小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图所示的实验操作(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg);
(1)分析实验A、C、D可知:浮力的大小跟物体浸没的深度__________;
(2)分析实验A、D、E可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力__________;
(3)利用图中的实验数据、还可求出金属块的密度为__________kg/m3;
(4)如图(2)所示,小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,且金属块的下表面到容器底部的距离也相等,此时金属块受到的浮力为__________N,则甲液体对容器底部的压强__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强。
(5)小华还想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出萝卜的质量为m1;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝下上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2;萝卜密度的表达式为ρ=__________(用字母m1、m2和ρ0表示)。
28. 如图甲是小明同学设计的测量小灯泡电阻的实验电路(灯泡额定电流)。
(1)如图甲所示,闭合开关后,发现只有______有示数,经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确______;
(2)正确连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,乙图中图线______(①/②)是根据实验数据绘出的灯泡图像;
(3)分析图像可知小灯泡的正常发光时的电阻是______;
(4)同组的小红没有电流表和电压表,但她借助一个功率表(功率表可直接读出功率值,它与电压表一样,自身的电阻很大且使用时要与待测元件并联)和一个最大阻值为的滑动变阻器设计了如图丙所示电路也测量出了该灯泡正常发光时的电阻,实验步骤如下:
①只闭合开关S和,将的滑片调至最右端,调节滑动变阻器R,使功率表示数为______W;
②闭合开关S和,断开开关,保持R和滑片的位置不动,读出功率表示数为;
③用测量值、和小灯泡额定电流表示小灯泡的正常发光时的电阻______。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 如图所示,定值电阻的阻值为,电源电压恒为,R为滑动变阻器。当电流表示数为时,求:
(1)滑动变阻器两端的电压;
(2)此时电路消耗的总功率;
(3)当电流表示数为时,滑动变阻器的阻值。
30. 如图所示,是我国自主研制的第一代实用型地效飞机DXF100,地效飞机可以低空飞行的飞机,它能停在水面或地面上,在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞机某次执行任务,以180km/h的速度匀速飞行了90km,消耗燃油的质量为36kg,发动机的效率为40%,已知热值为4.5×107J/kg,求地效飞机这次执行任务的过程中:
(1)地效飞机飞行的时间;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量;
(3)地效飞机飞行过程中受到的阻力。
31. 小科通过查阅资料了解到,航天科研人员采用如下方法检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中,如图甲所示,先对舱体M充入压强为的空气,再把集气空腔N抽成真空,利用两个完全相同的压敏电阻、来测量舱体M和集气空腔N中的压强,压敏电阻、的阻值随气体压强变化的关系如表。已知舱体M的容积为V,集气空腔N真空部分的容积为,飞船舱门的面积是,不计舱体M器壁的体积,整个过程温度不变。电路中的阻值为,电源电压为。请回答下列问题:
压敏电阻受到的气压()
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻对应的电阻值()
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
(1)当开关与b相连,若舱体M漏气则电压表示数如何变化?
(2)若舱门不漏气,且开关S接a时,电路中电流表的示数是多少?
(3)实验表明,一定质量的气体在温度不变的情况下,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一定的时间后,M、N中的压强相等。若开关S接在b处,求此时整个电路消耗的总功率;
(4)在检验过程中的某时刻,开关接a时电压表的示数为、压敏电阻的功率为,开关接b时电压表的示数为、压敏电阻的功率为,若,且,则此时舱门内外受到的压力差为多少?
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福州屏东中学2023-2024学年第二学期适应性训练(三)
九年级物理
(全卷共8页,六大题,31小题。完卷时间:90分钟;满分:100分)
友情提示:1.请将所有答案填到答题卡上!请不要错位、越界答题!
2.全卷取g取。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,下列关于科学史说法中正确的是( )
A. 帕斯卡准确地测出了大气压的数值
B. 伽利略通过实验分析得出:物体的运动并不需要力来维持
C. 奥斯特发现了电磁感应现象
D. 法拉第发现了电流周围存在磁场
【答案】B
【解析】
【详解】A.世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;帕斯卡对机械计算器的制造和流体的研究作出重要贡献,故A错误;
B.物体的运动并不需要力来维持,这是伽利略通过实验分析得出的,故B正确;
CD.奥斯特发现了电流的磁效应,而电磁感应现象是由法拉第首先发现的,故CD错误;
故选B。
2. 上学途中的小文对周围环境进行了估测,下列估测最符合实际的是( )
A. 小文感觉环境气温舒适,大约
B. 小文等1个红绿灯的时间为
C. 交警叔叔的身高大约为
D. 路上驶过的汽车的速度约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小文感觉环境气温舒适,大约,故A不符合题意;
B.小文等1个红绿灯的时间为,故B不符合题意;
C.交警叔叔的身高大约为
故C符合题意;
D.路上驶过的汽车的速度约为,故D不符合题意。
故选C。
3. 分辨男高音和男低音的主要依据是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 振幅
【答案】A
【解析】
【详解】男高音和男低音的主要区别是他们声带振动的频率不同,造成可以达到的音调高低不同,因此,能区分男高音和男低音的主要依据是音调。
故选A。
4. 如图所示,下列关于安全用电的说法不正确的是( )
A. 甲图中,站在地上的人触摸火线,不会发生触电事故
B. 乙图中,不靠近高压线掉落区
C. 丙图中,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D. 丁图中,测电笔可以用来区分零线和火线,使用时手要接触笔尾的金属体
【答案】A
【解析】
【详解】A.站在地上的人触摸火线,电流从火线经人体流向大地,会发生触电事故,故A错误,符合题意;
B.高压线掉落区易形成跨步电压,易发生安全事故,故不得靠近高压线掉落区,故B正确,不符合题意;
C.使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地,以防止因金属外壳漏电而发生触电事故,故C正确,不符合题意;
D.测电笔可以用来区分零线和火线,使用测电笔时手要接触笔尾的金属体,不能接触笔尖的金属体,故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 对图中所示光现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C. 图丙中,光的色散现象中可以看出红光的偏折程度最大
D. 图丁中,平面镜成像的原因是光的反射
【答案】D
【解析】
【详解】A.漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,故A错误;
B.近视眼是由于晶状体太厚,对光的会聚能力太强,因此需要佩戴凹透镜矫正,远视眼是由于晶状体太薄,对光的会聚能力太弱,因此需要佩戴凸透镜矫正,故B错误;
C.白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,因此可知红光的偏折程度最小,故C错误;
D.平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线,故D正确。
故选D。
6. 福州夏天天气炎热,开空调的房间中的空气容易变得干燥,很多家庭会使用超声波香熏加湿器。该加湿器通过超声波产生雾气,能有效地扩散香味,让人在宽敞的房间充分享受香味的同时也增加了空气的湿度。下列说法正确的是( )
A. 加湿器利用超声波传递能量,有时听到它的声音就是来自于它发出的超声波
B. 房间充满香味说明分子在不停地做运动
C. 产生的雾气是水蒸气
D. 雾的形成属于凝华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.超声波超过了人耳的听觉范围,所以听到的声音不是由超声波发出来的,故A错误;
B.房间充满香味是说明分子在不停地做运动,属于扩散现象,故B正确;
CD.产生的雾气是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故CD错误。
故选B。
7. 关于如图四幅图的说法正确的是( )
A. 甲图吸管在摩擦时失去电子
B. 乙图LED正在发光,表明电源左端是正极
C. 丙图输电线若能使用绝缘材料,会大大减少电能的损耗
D. 丁图所描述的物质结构是正确的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由甲图知道,气球与吸管排斥,则吸管带负电,是得到了电子,故A错误;
B.因为半导体具有单向导电性,由乙图知道,电源左端接的是二极管的正极(较长一端),所以电源左端为正极,故B正确;
C.输电线是为了导电的,不能用绝缘体作为输电线的材料,故C错误;
D.物质是由分子构成的,分子由原子构成的,原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,下列对热学知识进行的归纳总结中正确的是( )
A. 甲图中两个表面光滑的铅柱被压在一起能吊起重物,说明分子之间有引力
B. 乙图是热机的做功冲程
C. 丙图中空气被压缩时内能减小
D. 丁图中当塞子冲出去时,水蒸气的内能增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于分子之间有引力,甲图中两个表面光滑的铅柱被压在一起能吊起重物,故A正确;
B.乙图冲程的两气阀关闭,活塞向上运动,是热机的压缩冲程,故B错误;
C.丙图中空气被压缩时,将机械能转化为内能,内能增大,故C错误;
D.丁图中当塞子冲出去时,将内能转化为机械能,水蒸气的内能减小,故D错误。
故选A。
9. 如图所示的四个电磁实验,下列说法中不正确的是( )
A. 闭合开关,小磁针的N极向右偏转
B. 开关S闭合,只要导体ab在磁场中做切割磁感线运动,导体中就有电流产生
C. 开关S闭合,导体ab在磁场中运动,电动机是利用这一原理制成
D. 触接后小磁针将发生偏转,表明通电导线的周围存在磁感线
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的N极向右偏转,故A正确,不符合题意;
B.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,故B正确,不符合题意;
C.闭合开关S,导体ab通电,在磁场中受力运动,利用这一原理制成了电动机,故C正确,不符合题意;
D.通电导线触接后,小磁针发生偏转,表明通电导线的周围存在磁场,而磁感线不是真实存在的,是一种理想模型,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 乒乓球是我国的国球,在诸多世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向,说明力可以改变物体的运动状态
B. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用
C. 停止击球后,球最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 击球时,球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力
【答案】A
【解析】
【详解】A.乒乓球在碰到桌面后受到桌面对它的作用力,乒乓球改变运动方向即运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B.乒乓球在空中飞行时受到重力和空气阻力的作用,故B错误;
C.停止击球后,球最终会停下来,是因为受到阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故C错误;
D.击球时,球拍对球的力和乒乓球对球拍的力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选A。
11. 我国新科技的发展日新月异,下列对各应用实例中涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 完成“北斗”卫星全面组网工作,“北斗”卫星导航系统利用超声波向地球传递信息
B. “天问一号”卫星在文昌航天发射场升空,火箭上升过程中燃料的化学能全部转化为卫星的机械能
C. “奋斗者”号载人潜水器完成万米海试,潜水器浸没在水中下潜过程中受到的浮力不变、压强变大
D. “鲲龙AG600”水陆两栖大飞机完成灭火任务系统首次试飞,飞机在水面滑行过程中完成汲水,它受到的重力和惯性力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.“北斗”卫星导航系统利用电磁波传播信息,因为电磁波能够在真空中传播,故A错误;
B.上升过程中火箭燃料燃烧的过程化学能一部分转化为卫星的机械能,还有一部分转化为火箭的机械能,有一部分因克服摩擦等原因损失掉,故B错误;
C.“奋斗者”号下潜过程中,海水密度不变,潜水器所处的深度变大,所以它受到海水的压强变大,“奋斗者”号下潜过程中,海水密度不变,排开海水的体积不变,所以它受到的浮力不变,故C正确;
D.飞机在水面滑行过程中完成汲水,飞机的质量变大,而惯性只与物体质量有关,质量越大物体的惯性越大,故它具有的惯性随之增大;物体受到的重力与质量成正比,所以它受到的重力也随之增大,但惯性不是力,不能说“惯性力”,故D错误。
故选C。
12. 如图所示的实验装置:三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S,通电一段时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),下列判断正确的是(不计热损失,比热容)( )
A. 三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序:
B. 选择烧瓶A、B作为研究对象,可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C. 选择烧瓶B、C作为研究对象,可以粗略地探究物质的吸热能力
D. 烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低,但是它们增加的内能是一样多的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题知,三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油,三个电阻串联,通过的电流和通电时间相同
根据可知,烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同,且大于烧瓶 B中电阻丝产生的热量,即
烧瓶B、C相比,C烧瓶中盛水,B烧瓶中盛煤油,因水的比热容大于煤油的比热容,且
根据可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小,故A错误;
B.选择烧瓶A、B作为研究对象,因通过两个电阻的电流和通电时间相同,而电阻不同,所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系,故B错误;
C.选择烧瓶B、C作为研究对象,因,即导体产生的热量不同,不符合控制变量法的要求,所以不能探究物质的吸热能力,故C错误;
D.因,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,根据可知,两电热丝产生的热量相同,因水的比热容大,根据 ,故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低,但因两电热丝产生的热量相同,所以它们增加的内能是一样多的,故D正确。
故选D。
13. 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图甲所示,电热丝,。小明为测量该电热壶的实际功率,他把家中的其他用电器都与电源断开,仅让电热壶工作,内电能表(如图乙)的转盘转动了16转。下列说法不正确的是( )
A. 电表的度数是
B. 电热壶是利用电流的热效应工作的
C. 测量时电热壶的实际加热功率为
D. 开关S接“2”时,电热壶为“保温”挡位
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能表示数的最后一位是小数,图乙中电能表的示数是2018.5kW·h,故A正确,不符合题意;
B.电水壶属于电热器,利用电流的热效应工作的,故B正确,不符合题意;
C.电能表的转盘转16r时,电热壶消耗的电能
电热壶的实际加热功率
故C错误,符合题意;
D.开关S接“1”时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,由可知电功率最大,电热壶为“加热”挡位,开关S接“2”时,电热丝R1、R2串联;电路中的电阻最大,由可知电功率最小,电热壶为“保温”挡位,故D正确,不符合题意。
故选C。
14. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),小球的速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图乙所示,其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2.2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是( )
A. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的重力做功的功率先减小后增大
B. 从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,小球的机械能先增大后减小
C. 当小球的速度为5.1m/s时,小球受到的合力为2.2N
D. 从撞击轻弹簧到弹簧被压缩至最短的时候,小球受到的合力为11.22N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球下落速度的变化情况是先增大后减小,根据公式P=Fv可知,小球的重力做功的功率先增大后减小,故A错误;
B.从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,所以小球与弹簧组成的整体机械能守恒,弹簧的形变程度逐渐增大,则弹簧的弹性势能增加,小球的机械能将减小,故B错误;
C.由图乙知,小球的速度先增大,该过程中小球的重力大于弹簧对它的弹力,当为0.1m时,小球的速度最大,然后速度减小,说明当为0.1m时(速度为5.1m/s时),小球受到弹簧对它的弹力F等于其重力G,此时小球所受合力为零,故C错误;
D.小球的速度最大时,即小球的形变量为0.1m,小球受到弹簧对它的弹力F等于其重力G,此时小球的弹力
F=G=2.2N
则弹簧的劲度系数
弹簧的形变量最大时弹力最大,由胡克定律知,小球受到的最大弹力为
Fmax=kxmax=22N/m×0.61m=13.42N
此时小球受到的合力为
F合=Fmax﹣G=13.42N﹣2.2N=11.22N
故D正确。
故选D。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. “常记溪亭日暮,沉醉不知归路,兴尽晚回舟,误入藕花深处。争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”。宋代词人李清照的《如梦令》是大自然的赞歌。从物理学角度看,以坐在船里的人为参照物,向前行驶的小船是________(选填“运动”或“静止”)的;从湖面上飞起的鹭鸟,在水中的像________(选填“变大、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 静止 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]以坐在船里的人为参照物,向前行驶的小船相对于人的位置没有发生变化,故向前行驶的小船是静止的。
[2]平静的湖面相当于平面镜,由于物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,所以从湖面上飞起的鹭鸟,在水中的像大小不变。
16. 芒种时节梅子成熟,《三国演义》中还有“青梅煮酒论英雄”的典故。煮酒是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变酒的内能。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是___________J[]。
【答案】 ①. 热传递 ②. 3.4×104J
【解析】
【详解】[1]煮酒是利用高温物体给低温物体传递热量,所以是通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]酒吸收的热量为
17. 如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门A处受到水的压强将______(填“变大”、“不变”或“变小”)。建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的______(填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,砸窗逃离。
【答案】 ①. 变大 ②. A
【解析】
【详解】[1]随着水位升高,车门上A处的水深h不断增加,由可知,A处受到水的压强将变大。
[2]压力相同时,受力面积越小,压强越大。由图知,A处比B处的面积小,用A端砸向玻璃窗的边角,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。
18. 目前部分民航公司为了飞行安全,允许旅客随身携带以下的可充电设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量约为,上面标明电压为。该旅客________(填“可以”或“不可以”)将此笔记本电脑带上民航飞机。给笔记本电脑充电时,此时蓄电池相当于电路中的________。
【答案】 ①. 可以 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]笔记本电脑电池充满电后储存的电能
因为
所以该旅客可以将此笔记本电脑带上民航飞机。
[2]给笔记本电脑充电时,将电能转化为蓄电池的化学能,相当于外电路在给蓄电池做功,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
19. 工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。若工人在内将建材匀速竖直向上提升了,作用在钢绳上的拉力为,那么拉力的功率是________W;当滑轮组的机械效率为时,运送建材的重力是________N。
【答案】 ①. 160 ②. 1600
【解析】
【详解】[1]由题意可知,承担物重的绳子股数为2,绳子自由端移动的距离为
则拉力做功为
拉力的功率是
[2]由乙图可知,建材的重力为400N时,滑轮组的机械效率为50%,可得
则。则当滑轮组的机械效率为时,由
可知
则,即运送建材的重力是1600N。
20. 小聪同学利用所学物理知识设计了一个简易的测距仪,其电路如图所示。电源电压不变,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的阻值为。当左右滑动导轨上的物体M时,与之相连的金属滑片P移动,电压表的示数可反映物体M被移动的距离。开始测量前,他将金属滑片P置于电阻丝的中点,闭合开关S后,电压表和电流表的示数分别为和。当向右滑动物体M时,电流表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”);当电压表的示数为时,物体M被向右移动了________cm。
【答案】 ①. 不变 ②. 5
【解析】
【详解】由图得,变阻器的最大电阻接入电路中,电压表测量变阻器左部分的电压,电流表测量电路电流。
[1]滑片移动过程中,电路电阻不变,电路电流不变,则电流表示数不变。
[2]开始测量前,他将金属滑片P置于电阻丝的中点,闭合开关S后,电压表和电流表的示数分别为和,由欧姆定律得,与电压表并联的变阻器的电阻为
变阻器的最大电阻为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得,电流相同时,电阻的电压与电阻的比值不变,则
则
则物体M被向右移动的距离为
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 点光源S发出的一条光线经平面镜反射后从空气斜射入水中,请画出经平面镜的反射光线和进入水中后折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点O垂直于镜面画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;光斜射向水面时,过入射点垂直于水面画出法线,光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在法线左侧的水中作出大致的折射光线,如下图
22. 按照题目要求作图:如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】已知支点O,从支点向F1的作用线作垂线,垂线段的长度即为F1的力臂l1;阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力,方向沿鱼线向下,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 近年来,折叠电动车受到市民的青睐。如图所示的折叠电动车,其框架的主要结构采用较“轻”的碳纤维材料,使整车更轻便。采用鼓刹制动,捏刹车闸时,可以快速推动刹车蹄片接触刹车鼓,从而使车轮停止转动。请用所学的物理知识解释:
(1)为什么使用碳纤维材料的电动车更轻便?
(2)制动时,刹车蹄片是如何快速使车轮停止转动的?
【答案】(1)据,有,较“轻”的碳纤维材料密度更小,制造同款电动车,所需材料的体积不变,所以质量更小,即使用碳纤维材料的电动车更轻便。(2)采用鼓刹制动时,“捏刹车闸”是在接触面粗糙程度等其它条件相同时通过增大压力来增大摩擦力,从而使车轮快速停止转动。
【解析】
【详解】(1)略。
(2)略。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 在探究水沸腾时温度变化特点的实验中,a、b两组同学在同一间教室里,分别用如图甲所示的相同装置进行实验,当水温达到时,每隔记录一次温度,并根据实验数据分别绘制了如图丙所示的图像。
(1)在实验中,用适量的热水的目的是________(选填“增长”或“缩短”)实验时间;
(2)实验中某次温度计的示数如图乙所示,温度计的示数为________;
(3)沸腾是一种剧烈的________(填物态变化名称)现象,水在沸腾的过程中,不断吸热,温度________;
(4)分析图丙中的图像可知,若a组同学烧杯中水的质量为,b组同学烧杯中水的质量为,为,则为________min。
【答案】 ①. 缩短 ②. 96 ③. 汽化 ④. 不变 ⑤. 5
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中,用适量的热水,减小水加热到沸腾升高的温度,减小水加热到沸腾吸收的热量,目的是缩短实验时间。
(2)[2]由图乙得,温度计的分度值为1℃,温度计的示数为96℃。
(3)[3]沸腾是一种剧烈的汽化现象,水变成水蒸气。
[4]水在沸腾的过程中,不断吸热,温度保持沸点不变。
(4)[5]由图丙得,a、b组同学加热的水的初温与沸点相同,水升高的温度相同,由得,a、b组水吸收的热量关系为
使用相同的加热器加热,相同时间,加热器放出的热量相同,水吸收的热量相同,则
25. 学习小组探究凸透镜成像的规律时,进行了如下操作:
(1)向水透镜内注入适量的水,调节蜡烛、光屏的位置,如图所示,发现光屏上得到一个清晰倒立的、________的实像,此时物距为________cm;
(2)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中心,可以向下移动________(选填“光屏”或“凸透镜”),将透镜的上半部分用手挡住,则光屏上的像会________;
(3)实验过程中,保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)水透镜的方向移动,又可以得到蜡烛清晰的像,这一过程模拟________(选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
【答案】 ①. 缩小 ②. 30.0 ③. 凸透镜 ④. 变暗 ⑤. 靠近 ⑥. 近视眼
【解析】
【详解】(1)[1][2]据图可知,此时的物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像;此时物距为
(2)[3]蜡烛燃烧变短,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知,像成在了光屏的上方,为了使像仍成在光屏中央,可以将凸透镜向下移动或将光屏向上移动。
[4]若将凸透镜的部分遮住后,由于其他地方仍能折射光线成像,所以凸透镜仍能成完整的像,但像比原来变暗。
(3)[5][6]保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,则水透镜的焦距变短,成的像像距变小,光屏需向靠近水透镜的方向移动,才可以得到清晰的像;近视眼的焦距较小,折光能力变强,像成在视网膜前方,符合该情况,故这一过程模拟了近视眼的形成。
26. 【实验名称】探究阻力对物体运动的影响
【证据】小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究阻力对物体运动的影响。如图甲所示,实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面时的速度大小________。小车在水平面上运动时,受到的重力和支持力________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
【解释】图乙是小车在毛巾、棉布、木板表面上运动时,速度随时间变化的图像,其中表示小车在木板上运动的是________(填“a”“b”或“c”)。由此可以推出,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上________;
【交流】
(1)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的实验还有________;
A.探究影响力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(2)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用。从一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由投下了一颗炸弹,图丙是描述炸弹落地前与飞机位置关系的示意图,不计空气对炸弹的阻力,描述炸弹与飞机的位置关系正确的是图_______;(选项A、B、C)
(3)给图甲所示实验增加一小木块,把它放在木板上的同一位置,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与___________的关系。
【答案】 ①. 相等 ②. 是 ③. a ④. 做匀速直线运动 ⑤. C ⑥. B ⑦. 速度
【解析】
【详解】证据:[1]在探究阻力对物体运动的影响时,除了小车在水平面上所受的阻力不同外,其它物理量需要保持不变。实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。
[2]小车在水平面运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力。
解释:[3]根据图甲可知,小车在三种平面上受到摩擦阻力的作用,木板表面最光滑,在木板上受到的阻力最小,小车运动的距离最长,速度减小的最慢,故属于在木板上运动图线的是a。
[4]由此可以推出,如果水平面绝对光滑,则小车的速度将不会改变,运动的小车会在水平面上做匀速直线运动。
交流:(1)[5]在探究“阻力对物体运动的影响”时通过实验现象,通过推理得出了结论,故用到了科学推理法。
A.压力的作用效果与多个因素有关,在探究影响压力作用效果的因素时,采用控制变量法,压力的作用效果通过海绵的形变程度反映,采用控制变量法,故A不符合题意;
B.摩擦力大小与多个因素有关,探究时采用控制变量法,故B不符合题意;
C.在研究声音能在真空中传播的实验,需将空气逐渐抽出,通过声音变小来推导出真空不能传声,也采用了科学推理法,故C符合题意。
故选C。
(2)[6]不计空气对炸弹的阻力,在水平方向上,由于炸弹具有惯性,仍保持原来的运动状态,所以炸弹水平方向上的速度与飞机的速度相等,它们在水平方向上相对静止,但由于炸弹受到重力的作用,所以会下落,那么炸弹一边水平匀速运动,一边下落,由图示可知,炸弹与飞机的位置关系为B图。
(3)[7]物体的动能与物体的质量和速度有关,根据实验现象,若让同一小车从不同高度处滑下,可控制小车的质量相同,到达水平面的速度不同,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与速度的关系。
27. 小华在探究“影响浮力大小的因素”实验时,用弹簧测力计挂着同一金属块进行了如图所示的实验操作(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg);
(1)分析实验A、C、D可知:浮力的大小跟物体浸没的深度__________;
(2)分析实验A、D、E可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力__________;
(3)利用图中的实验数据、还可求出金属块的密度为__________kg/m3;
(4)如图(2)所示,小华把该金属块分别浸入到另外的甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,且金属块的下表面到容器底部的距离也相等,此时金属块受到的浮力为__________N,则甲液体对容器底部的压强__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强。
(5)小华还想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:
①用天平测出萝卜的质量为m1;
②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图丙,用记号笔记下液面在萝下上的位置;
③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2;萝卜密度的表达式为ρ=__________(用字母m1、m2和ρ0表示)。
【答案】 ①. 无关 ②. 越大 ③. 4×103 ④. 0.7 ⑤. 大于 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]由图C、D可知,金属块排开水的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法知浮力相同,故浮力大小跟物体浸没的深度无关。
(2)[2]比较图D和图E可知,由称重法可得,D中物体受到的浮力大小为
E中物体受到的浮力大小为
实验中物体排开液体体积相同,D中液体密度比E中液体密度大,它受到的浮力就越大。
(3) [3][4]由图A、D可知,由称重法可得,D中金属块受到的浮力大小为
由阿基米德原理,知,金属块的体积为
金属块的密度为
(4)[5]由题知把该金属块分别浸入到甲、乙两种液体中时,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知金属块在甲、乙两种液体中受到的浮力大小相等,而由浮力产生的原因可知甲、乙两种液体对金属块的下表面产生的压力大小,同时由压强公式可知;再结合阿基米德原理和,可知两种液体的密度大小,由金属块的下表面到容器底部的距离相等,结合液体压强公式p=ρgh求出甲、乙两种液体从金属块下表面对容器底部的压强,甲、乙两种液体对容器底部的压强等于各自上下两部分压强之和,由此可知。
(5)[6]由题意可知本题要利用浮力相关知识测量密度,把物体轻轻放入浓盐水中漂浮时,物体受到的浮力和物体的重力平衡,大小相等,故需要测出物体的质量;则物体受到的浮力为
由得b块物体的体积为
物体密度的表达式为
28. 如图甲是小明同学设计的测量小灯泡电阻的实验电路(灯泡额定电流)。
(1)如图甲所示,闭合开关后,发现只有______有示数,经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确______;
(2)正确连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,乙图中图线______(①/②)是根据实验数据绘出的灯泡图像;
(3)分析图像可知小灯泡的正常发光时的电阻是______;
(4)同组的小红没有电流表和电压表,但她借助一个功率表(功率表可直接读出功率值,它与电压表一样,自身的电阻很大且使用时要与待测元件并联)和一个最大阻值为的滑动变阻器设计了如图丙所示电路也测量出了该灯泡正常发光时的电阻,实验步骤如下:
①只闭合开关S和,将的滑片调至最右端,调节滑动变阻器R,使功率表示数为______W;
②闭合开关S和,断开开关,保持R和滑片的位置不动,读出功率表示数为;
③用测量值、和小灯泡额定电流表示小灯泡的正常发光时的电阻______。
【答案】 ①. 电压表 ②. ③. ① ④. 10 ⑤. 0.625 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1][2] 由图甲知,电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中,此时电路相当于串联,电流表无示数,电压表测电源电压有示数;实验中,电流表应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,故改正如下:
(2)[3] 因为灯丝的温度随着电压增大而升高,电阻随之增大,所以U与I的比值变大,I-U图线的倾斜度变小,所以是乙图的图线①。
(3)[4] 由图乙知,通过灯泡的电流为0.25A时,灯泡两端电压为2.5V,则正常发光时的电阻为
(4)[5][6] 由图丙知,只闭合开关S和S1,电路为串联电路,功率表并联在R1两端,R1的滑片置于最右端,接入电路的阻值最大为10Ω。调节R的滑片,让灯泡正常发光,通过的电流为额定电流0.25A。则R1的电功率为
闭合开关S和,断开开关,功率表测R1和灯泡的总功率,两个变阻器滑片位置都不变,则小灯泡正常发光,此时功率表示数为P2。灯泡的额定功率为
根据知,小灯泡正常发光时的电阻为
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 如图所示,定值电阻的阻值为,电源电压恒为,R为滑动变阻器。当电流表示数为时,求:
(1)滑动变阻器两端的电压;
(2)此时电路消耗的总功率;
(3)当电流表示数为时,滑动变阻器的阻值。
【答案】(1)4V;(2)1.2W;(3)
【解析】
【详解】解:因为R0与R串联,电流表测量电路电流。
(1)由串联电路电流特点得,定值电阻R0的电流
由得,定值电阻R0的电压
滑动变阻器两端的电压
(2)电路消耗的总功率
(3)当电流表示数为0.1A时,R的电流为
由得,此时定值电阻R0的电压
滑动变阻器两端的电压
由得,滑动变阻器的电阻
答:(1)滑动变阻器两端的电压为;
(2)此时电路消耗的总功率为;
(3)当电流表示数为时,滑动变阻器的阻值为。
30. 如图所示,是我国自主研制的第一代实用型地效飞机DXF100,地效飞机可以低空飞行的飞机,它能停在水面或地面上,在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞机某次执行任务,以180km/h的速度匀速飞行了90km,消耗燃油的质量为36kg,发动机的效率为40%,已知热值为4.5×107J/kg,求地效飞机这次执行任务的过程中:
(1)地效飞机飞行的时间;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量;
(3)地效飞机飞行过程中受到的阻力。
【答案】(1)0.5h;(2)1.62×109J;(3)7200N
【解析】
【详解】解:(1)由可知地效飞机飞行的时间为
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
(3)由可知飞机做的有用功为
由可知地效飞机飞行过程的牵引力为
由二力平衡的条件可知地效飞机飞行过程中受到的阻力为
答:(1)地效飞机飞行的时间为0.5h;
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量为1.62×109J;
(3)地效飞机飞行过程中受到的阻力为7200N。
31. 小科通过查阅资料了解到,航天科研人员采用如下方法检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中,如图甲所示,先对舱体M充入压强为的空气,再把集气空腔N抽成真空,利用两个完全相同的压敏电阻、来测量舱体M和集气空腔N中的压强,压敏电阻、的阻值随气体压强变化的关系如表。已知舱体M的容积为V,集气空腔N真空部分的容积为,飞船舱门的面积是,不计舱体M器壁的体积,整个过程温度不变。电路中的阻值为,电源电压为。请回答下列问题:
压敏电阻受到的气压()
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻对应的电阻值()
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
(1)当开关与b相连,若舱体M漏气则电压表示数如何变化?
(2)若舱门不漏气,且开关S接a时,电路中电流表的示数是多少?
(3)实验表明,一定质量的气体在温度不变的情况下,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一定的时间后,M、N中的压强相等。若开关S接在b处,求此时整个电路消耗的总功率;
(4)在检验过程中的某时刻,开关接a时电压表的示数为、压敏电阻的功率为,开关接b时电压表的示数为、压敏电阻的功率为,若,且,则此时舱门内外受到的压力差为多少?
【答案】(1)变大;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】解:由图得,定值电阻R0与压敏电阻串联,电压表测量定值电阻R0电压,电流表测量电路电流。
(1)舱体M的容积为V,集气空腔N真空部分的容积为4V,由图乙得,M内的气压高于N内的气压,由表格中数据得,气压越高,电阻越小,则
由串联电路分压特点:电阻越大,分到的电压越多得,电压表示数变大。
(2)当单刀双掷开关S接a时,与串联,若舱体不漏气,M内气体的压强为帕,由表格数据可知
电路中电流表的示数
(3)已知舱体M的容积为V,集气空腔N的容积为,M、N中的压强相等时,气体的体积变为5倍V,由图乙知,M、N中的气压值均为,查表可知,此时、的电阻值均为,电路中的电流
此时整个电路消耗的总功率
(4)由欧姆定律得
由得
解得
因总电压一定时,由欧姆定律得
解得
,
查表可知,此时M中的气压
N中的气压
此时舱门受到的内外压力差
答:(2)若舱门不漏气,且开关S接a时,电路中电流表的示数是;
(3)若空气从舱体M中逸出,经过一定的时间后,M、N中的压强相等。若开关S接在b处,求此时整个电路消耗的总功率为;
(4)此时舱门内外受到的压力差为。
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