内容正文:
江都区第三中学2023-2024学年度第二学期九年级物理
阶段检测
满分:100分;考试时间:100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确)
1. 物理研究中常常用到一些研究方法,下面是初中物理中的几个研究实例,其中采用了相同研究方法的是( )
①用光线表示光的传播方向 ②利用磁感线来描述磁场
③研究电压时把它比作水压 ④探究压力效果时,用海绵的凹陷程度显示压力的作用效果
A. ①② B. ①④ C. ②④ D. ②③
2. 古诗文中常常蕴含着各种物理知识,下列古诗文划线字中能够说明分子不停无规则运动的是( )
A. 夹岸数百步,中无杂树,落英缤纷
B. 三月江城柳絮飞,五年游客送人归
C. 城阙辅三秦,风烟望五津
D. 遥知不是雪,为有暗香来
3. 如图甲是月食现象,图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
4. 2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功,如图所示。关于火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭加速上升过程中,卫星的机械能不断增大
B. 火箭向上加速运动是由于受到惯性力的作用
C. 高压气体将火箭推向太空的过程中,原理与内燃机的压缩冲程相同
D. 火箭在发射架上静止时所受重力和火箭对地面的压力是一对平衡力
5. 下列做法不符合安全用电要求的是( )
A. 图甲用电器金属外壳接地
B. 图乙人同时接触火线和零线
C. 图丙测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极
D. 图丁发现有人触电应立即切断电源,若无法切断电源,应用干木棍等绝缘体挑开电线
6. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能 B. 冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C. 物体温度越高,所含热量越多 D. 物体内能增大,其温度一定升高
7. 将淀粉与适量的水混合,可做成粘稠状的非牛顿流体,该非牛顿流体有一个特殊的性质,不受冲击时呈液态,受冲击时呈暂时性固态,以下情形正确的是( )
A. 非牛顿流体能对从高处掉落的鸡蛋起保护作用
B. 想让粗木棒进入非牛顿流体中应让木棒缓慢插入
C. 人要通过一定深度的非牛顿流体表面区域时应缓慢行走
D. 想让手从非牛顿流体中取出,手的速度要尽量大些
8. 校园安全是学校工作的重中之重,某学校为保障师生安全,门口安装了车辆识别系统,禁止外来车辆随意进入学校,如图所示,内部车辆可以被识别,电动伸缩门自动打开;外部车辆不能被识别,需要工作人员检查后,按动按钮才能打开,若将车辆识别系统看作一个自动开关S1,按钮视为手动开关S2,图中的电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是( )
A. 将图乙中金属支架的高度降低,线圈的转速会加快
B. 图乙中刮去一半漆皮是为了改变线圈中的电流方向
C. 将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D. 电动机是利用电磁感应原理工作的装置
10. 如图,趣味运动会上小明同学先顺着杆匀速向上爬,再沿着粗糙的绳子匀速下滑,下面关于小明受力的说法中正确的是( )
A. 爬杆和爬绳时,受到的摩擦力的方向不同
B. 爬杆和爬绳时,受到的摩擦力的大小不同
C. 沿杆匀速上爬时,受到杆的摩擦力和他的重力是相互作用力
D. 沿绳匀速下滑时,受到绳子的摩擦力和他的重力是一对平衡力
11. 如图所示,水平面上有一个装满水的圆柱形容器,水面漂浮着一个放有铁球的烧杯(铁>水);若将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,下列说法正确的是( )
A. 容器中水面会下降一些
B. 容器对桌面的压强变小
C. 容器底受到水的压强不变
D. 烧杯下表面受到水的压强不变
12. 如图-1是“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为力敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。以下几种说法中正确个数有( )
①若使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当增加线圈的匝数
②当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N
③当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
④a处是电控照相机,b处是指示灯
A 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共29分)
13. 小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为______cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有______;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。小明还需要一只与A完全相同的蜡烛B,实验中蜡烛B______(选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向______(选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆______(选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
14. 近代物理揭示了原子由原子核和___________ 组成,原子核由质子和中子组成;我国搭载“玉兔二号”巡视器的“嫦娥四号”探测器已成功登月,“玉兔”号巡视器在月面上行走时会在月面上压出一串痕迹,如图所示,这说明力可以改变物体的___________ (选填“运动状态”或“形状”),巡视器和探测器获 取的信息通过___________ 传送到地球。
15. 四冲程汽油机的压缩冲程过程中通过_______方式使气缸内燃料混合物的内能______(选填“增大”或“减小”),若其工作时,曲轴转速为2400r/min,此汽油机1s内完成______个工作循环。
16. 如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮组在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,而在当个过程中拉力做的功是 ________J,滑轮组的机械效率是 ________,若匀速提升重为80N的物体,此时这个滑轮组的机械效率为 _______。
17. 学生测量滑动摩擦力大小,水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后如图所示,测力计A的示数为3N,测力计B的示数为_________N,木块受到滑动摩擦力方向水平向_________。若测力计A的拉力增加至4N,测力计B的示数将_________(选填“变大”“变小”或“不变”);另一小组测量时发现测力计B的示数很难稳定,原因可能是_________(整个过程中,木块始终未脱离木板)。
18. 下列图中能探究发电机原理的是________图;丁图探究的是电磁铁的磁场强度与________有关。
19. 如图所示,完全相同的甲、乙两小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细线系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮筋长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中,乙球的_______能转化为_______能,两小球下落到A点时两球的机械能E甲_______E乙(选填“>”、“<”或“=”)
20. 小明将线圈电阻为12Ω的电动机M和定值电阻R接在6V的直流电源上,如图甲所示,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,定值电阻R两端电压为2V,则定值电阻R的阻值为_______Ω,电动机工作10s时,电流经过电动机线圈电阻产生的热量为_______J。后来小明又开始研究家里新买的电能表,如图乙所示,他发现:仅某一用电器工作时,经过时间5min,电能表转盘转过16r。则在这段时间内该用电器消耗的电能是______kW·h,它的实际电功率是_______W。
21. 如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V,0.3A”字样,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则此时小灯泡10s内消耗的电能为______J。在保障电路安全的前提下,移动滑片P,当只闭合开关S、S1时,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1= _______A(忽略小灯泡电阻变化)。
三、解答题(22题6分,23题6分、24题6分,其余每空1分,共47分)
22. 如图所示,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出车中重物A所受力的示意图.
23. 在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
( )
24. 已知灯泡的额定电流I额,小华利用如图所示的电路测出了该灯泡的额定功率,请在虚框内补上灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号。
25. 我国制造的“长城”房车(如图1所示)的总质量为3×103kg,在一段平直的路上0.5小时匀速行驶了54km,受到的阻力为车重的0.1倍。求:(g取10N/kg)
(1)图2是房车的液压刹车装置一部分。A是支点,该装置实为一个_____(省力/费力/等臂)杠杆;该房车上坡前都会换挡减速,目的是增大______;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)该房车的功率。
26. 如图是电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两档,表中数据为电水壶的部分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
R1阻值
391.6Ω
(1)电阻R2的阻值为多少?
(2)电水壶的保温功率为多少?
(3)电水壶中装进1kg水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则第4至第10min时间段内水吸收热量是多少?这段时间内电水壶加热效率η是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
27. 某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变水透镜进行以下探究实验,装置如图所示:
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将________(选填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再向水透镜中注水,改变水透镜的凸起程度,折射光偏折的程度将________(选填“改变”或“不改变”),上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是____________________。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜_____(选填“向上”或“向下”)移动。
(3)当光屏上出现清晰像时,如果再向水透镜中注水,水透镜的形状会变化,凸起程度会变大,像会变模糊。为使光屏上的像变清晰,此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的_____(选填“近视”或“老花”)眼镜片。
28. 为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验.实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同.实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的______(选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示.则燃料1与燃料2的热值之比为_________;
另一组同学用如图丁所示器材探究不同物质吸热升温的现象的实验:
(3)两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该______(选填“不同”或“相同”);
(4)两种物质吸收热量的多少可通过液体_______(选填“升高的温度”或“加热时间”)比较。
29. 如图所示是小媛利用天平(天平的最大测量值为200g)、烧杯等测量某物体密度的实验装置。
(1)把托盘天平放在水平桌面后,将游码归零,发现指针指在刻度盘的右边,则应该将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)移动;
(2)小媛将物体放入玻璃杯中,用调节好的天平测量烧杯和物体的总质量,如图甲所示;
(3)取出物体,往烧杯中加入适量的水,用调节好的天平测烧杯和水的总质量,如图乙所示;
(4)将物体轻轻地放入烧杯水中,在水面到达的位置处作标记a,用调节好的天平测量烧杯、水和物体的总质量,如图丙所示;
(5)从烧杯水中取出物体,再往烧杯加水,直到水面到达所作标记a处为止,用调节好的天平测烧杯和水的总质量,如图丁所示;
(6)则物体的密度为____________g/cm3;
(7)小媛认为从烧杯水中取出物体时会带走一部分水,这样物体密度的测量值____________;若物体吸水,会使得物体密度的测量值___________。(两空均选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
30. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,小明所在小组突发奇想在烧杯和试管中都放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,组成如图甲所示的实验装置,完成下面的探究实验。
(1)点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计A的示数如图甲所示,此时温度计的示数为_____;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙,通过分析图像可知
_______(选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰的温度随时间变化的图像;
(3)第7min时烧杯内的碎冰处于__________态;(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)分析图像可知试管内的碎冰的熔化过程共经历了_______min。
31. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”实验。
(1)图中压强计通过U形管两侧____________反映橡皮膜所受压强的大小。实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作_____;
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 ______有关;
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是 ;
A. 将丁图中金属盒下移 B. 丁烧杯中换用密度更大的液体
C. 将U形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管_________放置,直至_____________,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误;
32. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(10Ωㅤ1A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)探究电流与电压的关系。
①他按照图甲连接电路,正确操作;
②如表为实验记录表格,在表中(a)、(b)两处填写合适的项目;
实验序号
(a)______
(b)______
电流I/A
①
②
③
③正确实验,得出的结论是:______。
(2)探究电流与电阻的关系
①小明将电源电压调为3V;
②将定值电阻10Ω接入电路,调节滑动变阻器滑片,记录此时电流表的示数如图乙所示,为______A;
③小明换其余定值电阻继续实验,当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为______Ω;为使该电阻能满足实验条件,只利用现有实验器材(不改变电源电压),应如何操作______。
(3)小明利用现有器材完成了得出未知电阻Rx阻值的实验:
①取5个定值电阻的某一个,按丙图连接电路,将电源电压调到某个值,电压表示数为2.5V;
②换接入另一个定值电阻,调节电源电压,闭合开关,电压表示数仍为2.5V;通过以上实验现象可以推断:未知电阻阻值为______Ω。
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江都区第三中学2023-2024学年度第二学期九年级物理
阶段检测
满分:100分;考试时间:100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确)
1. 物理研究中常常用到一些研究方法,下面是初中物理中的几个研究实例,其中采用了相同研究方法的是( )
①用光线表示光的传播方向 ②利用磁感线来描述磁场
③研究电压时把它比作水压 ④探究压力效果时,用海绵的凹陷程度显示压力的作用效果
A. ①② B. ①④ C. ②④ D. ②③
【答案】A
【解析】
【详解】①用光线表示光的传播方向,采用了模型法;②利用磁感线来描述磁场,采用了模型法;③研究电压时把它比作水压,采用了类比法;④探究压力效果时,用海绵的凹陷程度显示压力的作用效果,采用了转换法;所以,其中采用了相同研究方法的是①②,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 古诗文中常常蕴含着各种物理知识,下列古诗文划线字中能够说明分子不停无规则运动的是( )
A. 夹岸数百步,中无杂树,落英缤纷
B. 三月江城柳絮飞,五年游客送人归
C. 城阙辅三秦,风烟望五津
D. 遥知不是雪,为有暗香来
【答案】D
【解析】
【详解】A.落花纷纷的散在地上,属于固体的机械运动,不是分子的无规则运动,故A不符合题意;
B.柳絮飞,属于固体的机械运动,不是分子的无规则运动,故B不符合题意;
C.风烟属于固体的机械运动,不是分子的无规则运动,故C不符合题意;
D.“为有暗香来”是一种扩散现象,是香气分子无规则运动的结果,故D符合题意。
故选D。
3. 如图甲是月食现象,图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】月食是由于光的直线传播形成的;
①杯弓蛇影属于平面镜成像,由于光的反射形成的虚像,故①不符合题意;
②树荫下光斑属于小孔成像现象,是由于光的直线传播形成的,故②符合题意;
③将筷子斜插入水中时,从上面看水中的筷子,因光的折射,会感到筷子的位置比实际位置高一些,所以看起来是向上弯折了,故③不符合题意;
④皮影戏是由于光的直线传播形成的,故④符合题意。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功,如图所示。关于火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭加速上升的过程中,卫星的机械能不断增大
B. 火箭向上加速运动是由于受到惯性力的作用
C. 高压气体将火箭推向太空的过程中,原理与内燃机的压缩冲程相同
D. 火箭在发射架上静止时所受的重力和火箭对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.火箭加速上升的过程中,卫星质量不变,高度增高重力势能增大,速度增大动能增大,所以卫星的机械能不断增大,故A正确;
B.惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误;
C.高压气体将火箭推向太空的过程中,原理与内燃机的做功冲程相同,故C措误;
D.火箭在发射架上静止时所受的重力和火箭对地面的压力方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
5. 下列做法不符合安全用电要求的是( )
A. 图甲用电器金属外壳接地
B. 图乙人同时接触火线和零线
C. 图丙测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极
D. 图丁发现有人触电应立即切断电源,若无法切断电源,应用干木棍等绝缘体挑开电线
【答案】B
【解析】
【详解】A.用电器金属外壳接地可防止由于外壳漏电而可能造成的触电事故,故A不符合题意;
B.图乙人同时接触火线和零线,会造成人体触电,故B符合题意;
C.图丙测电笔使用时手要接触笔尾的金属电极,手不能接触笔尖金属体,故C不符合题意;
D.图丁发现有人触电应立即切断电源,若无法切断电源,应用干木棍等绝缘体挑开电线,避免二次触电,故D不符合题意。
故选B。
6. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能 B. 冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C. 物体温度越高,所含热量越多 D. 物体内能增大,其温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖时,克服摩擦力做功,是通过做功的方式来改变内能的,故B正确;
C.热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表达,而不能用“具有”或“含有”来修饰,故C错误;
D.物体吸收热量时,内能增加,温度不一定升高,如冰熔化时,吸收热量,内能增加,但温度不变;故D错误。
故选B。
7. 将淀粉与适量的水混合,可做成粘稠状的非牛顿流体,该非牛顿流体有一个特殊的性质,不受冲击时呈液态,受冲击时呈暂时性固态,以下情形正确的是( )
A. 非牛顿流体能对从高处掉落的鸡蛋起保护作用
B. 想让粗木棒进入非牛顿流体中应让木棒缓慢插入
C. 人要通过一定深度的非牛顿流体表面区域时应缓慢行走
D. 想让手从非牛顿流体中取出,手的速度要尽量大些
【答案】B
【解析】
【详解】A.非牛顿流体受冲击时呈暂时性固态,从高处掉落的鸡蛋落到非牛顿流体上,非牛顿流体呈暂时性固态,鸡蛋受到冲击力会损坏,故A错误;
B.让粗木棒进入非牛顿流体中,非牛顿流体处于液态,应让木棒缓慢插入,故B正确;
C.人要通过一定深度的非牛顿流体表面区域时,应该让非牛顿流体呈暂时性固态,应加快行走,让非牛顿流体受冲击,故C错误;
D.想让手从非牛顿流体中取出,非牛顿流体处于液态,手的速度要尽量小些,故D错误。
故选B。
8. 校园安全是学校工作的重中之重,某学校为保障师生安全,门口安装了车辆识别系统,禁止外来车辆随意进入学校,如图所示,内部车辆可以被识别,电动伸缩门自动打开;外部车辆不能被识别,需要工作人员检查后,按动按钮才能打开,若将车辆识别系统看作一个自动开关S1,按钮视为手动开关S2,图中的电路设计正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联;在家庭电路中,保险丝接在火线上,开关应接在用电器和火线之间,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. 如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是( )
A. 将图乙中金属支架的高度降低,线圈的转速会加快
B. 图乙中刮去一半漆皮是为了改变线圈中的电流方向
C. 将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D. 电动机是利用电磁感应原理工作的装置
【答案】A
【解析】
【详解】A.将图乙中金属支架的高度降低,线圈所处磁场的磁性增强,故线圈的转速会加快,故A正确;
B.图乙中刮去一半漆皮,只是让线圈在刮掉漆皮的这半圈通电获得动力,未刮掉漆皮的半圈靠惯性转动,从而让线圈得以连续转动,此操作并不能改变线圈中的电流方向,故B错误;
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈中电流的方向改变,则线圈的转动方向会改变,故C错误;
D.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误。
故选A。
10. 如图,趣味运动会上小明同学先顺着杆匀速向上爬,再沿着粗糙的绳子匀速下滑,下面关于小明受力的说法中正确的是( )
A. 爬杆和爬绳时,受到的摩擦力的方向不同
B. 爬杆和爬绳时,受到的摩擦力的大小不同
C. 沿杆匀速上爬时,受到杆的摩擦力和他的重力是相互作用力
D. 沿绳匀速下滑时,受到绳子的摩擦力和他的重力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】小明爬杆和爬绳时,都会具有向下的运动趋势,产生向上的摩擦力,且小明都处于平衡状态,摩擦力始终和重力是一对平衡力,大小相等,故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 如图所示,水平面上有一个装满水的圆柱形容器,水面漂浮着一个放有铁球的烧杯(铁>水);若将铁球从烧杯中取出缓缓放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,下列说法正确的是( )
A. 容器中水面会下降一些
B. 容器对桌面的压强变小
C. 容器底受到水的压强不变
D. 烧杯下表面受到水的压强不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AC.铁球在烧杯中时,整体漂浮在水面上,所以总浮力
F浮总=G烧杯+G球
铁球拿出后,烧杯仍漂浮在水面上,则F浮杯=G烧杯,而铁球沉底,则F浮球<G球,铁球拿出后的总浮力
F浮总′=F浮杯+F浮球=G烧杯+F浮球<G烧杯+G球
所以F浮总′<F浮总,即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力,根据F浮=ρgV排可知,铁球拿出后排开水的总体积会减小,容器中水面会下降,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强变小,故A正确,C错误;
B.容器对桌面的压力等于容器、烧杯、水、小铁球的总重力,将小铁球从烧杯中取出放入水中,水没有溢出,则容器、烧杯、水、小球的总重力不变,容器对桌面的压力不变,容器的底面积不变,根据,容器对桌面的压强不变,故B错误;
D.将小铁球从烧杯中取出放入水中后,烧杯受到的浮力减小,烧杯排开水的体积减小,则烧杯将上浮一些,其浸入水中的深度变小,所以烧杯下表面受到水的压强变小,故D错误。
故选A。
12. 如图-1是“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6V,电磁继电器线圈电阻为10Ω,R为力敏电阻,其阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作,当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,电控照相机开始拍照,g取10N/kg。以下几种说法中正确个数有( )
①若使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当增加线圈的匝数
②当控制电路中电流等于0.06A时,闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N
③当质量为1200kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9W
④a处是电控照相机,b处是指示灯
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①可以适当增加线圈的匝数,磁铁的吸引力变强,控制电路的更小的电流就能够把衔铁吸引下来,则总电阻可以更大些,力敏电阻也可以更大一些,压力可以更小一些,即若使质量较小的车闯红灯也能被拍下,①正确;
②当控制电路中电流等于0.06A时,总电阻为
力敏电阻的阻值为
闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N,故②正确;
③当质量为1200kg的车闯红灯时,力敏电阻所受的压力为
此时力敏电阻为30Ω,总电阻为
控制电路的电流为
控制电路消耗的总功率为
故③正确;
④当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06A时,衔铁吸下来,b处接通,电控照相机开始拍照,b处是电控照相机,故④错误。
故综上所述,①②③正确,3个正确,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共29分)
13. 小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为______cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有______;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。小明还需要一只与A完全相同的蜡烛B,实验中蜡烛B______(选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向______(选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆______(选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
【答案】(1)3.25
(2)能量 (3) ①. 不需要 ②. 左
(4)左端下沉
【解析】
【小问1详解】
刻度尺的分度值为1mm,蜡烛的一段正好位于0.00mm处,另一端位于第32小格和33小格之间,大致可读为32.5mm,因此蜡烛长度为
L=32.5mm-0.00mm=32.5mm=3.25cm
【小问2详解】
拍打薄膜发出声音使得远处的烛焰产生晃动,这说明声音具有能量。
【小问3详解】
[1]实验中为了使玻璃中蜡烛的像更清晰,不需要点燃蜡烛B。
[2]由于在烛焰左侧吹气,则左侧的空气流速加快,左侧的气压也随之变低,故烛焰右侧的大气压会将烛焰向左侧推动,平面镜中烛焰像也向左偏。
【小问4详解】
由图可知,初始左右两侧蜡烛质量大小为
m左>m右
由G=mg得,两侧蜡烛重力关系为
G左>G右
由左右两侧杠杆平衡可知
G左L左=G右L右
因此可知
L左<L右
当两侧蜡烛燃烧减少相同质量后,即减少相同重力G',故左端力与左端力臂力臂乘积为
(G左-G')L左
右端力与右端力臂乘积为
(G右-G')L右
则左边与右边相减,得
(G左-G')L左-(G右-G')L右=G'(L右-L左)>0
故
(G左-G')L左>(G右-G')L右
即左端的力与左端力臂乘积大于右端力与右端力臂乘积,故左端会下沉。
14. 近代物理揭示了原子由原子核和___________ 组成,原子核由质子和中子组成;我国搭载“玉兔二号”巡视器的“嫦娥四号”探测器已成功登月,“玉兔”号巡视器在月面上行走时会在月面上压出一串痕迹,如图所示,这说明力可以改变物体的___________ (选填“运动状态”或“形状”),巡视器和探测器获 取的信息通过___________ 传送到地球。
【答案】 ①. 电子 ②. 形状 ③. 电磁波
【解析】
【详解】[1]原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的外围电子构成。
[2]“玉兔”号在月球表面行走时,在月面留下了压痕,使月面发生形变,说明力的作用可以使物体的形状改变。
[3]由于电磁波可以在真空传播,所以巡视器和探测器可以通过电磁波将信息传回到地球。
15. 四冲程汽油机的压缩冲程过程中通过_______方式使气缸内燃料混合物的内能______(选填“增大”或“减小”),若其工作时,曲轴转速为2400r/min,此汽油机1s内完成______个工作循环。
【答案】 ①. 做功 ②. 增大 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]在压缩冲程中,活塞向上运动,压缩燃料混合物,对其做功,使燃料混合物的内能增大、温度升高,是通过做功的方式改变内能的。
[3]四冲程汽油机曲轴转速是
2400r/min=40r/s
即1s内曲轴转40周。一个工作循环中曲轴转两周,共经历四个冲程,因此此汽油机1s内完成20个工作循环。
16. 如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮组在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,而在当个过程中拉力做的功是 ________J,滑轮组的机械效率是 ________,若匀速提升重为80N的物体,此时这个滑轮组的机械效率为 _______。
【答案】 ①. 100 ②. 80% ③. 88.9%
【解析】
【详解】[1]由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
在这个过程中拉力做的功
W总=Fs=25N×4m=100J
[2]拉力做的有用功
W有=Gh=40N×2m=80J
滑轮组的机械效率
[3]在不计绳重和摩擦的情况下,动滑轮的重力
G动=2F-G=2×25N-40N=10N
此时这个滑轮组的机械效率为
17. 学生测量滑动摩擦力大小,水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后如图所示,测力计A的示数为3N,测力计B的示数为_________N,木块受到滑动摩擦力方向水平向_________。若测力计A的拉力增加至4N,测力计B的示数将_________(选填“变大”“变小”或“不变”);另一小组测量时发现测力计B的示数很难稳定,原因可能是_________(整个过程中,木块始终未脱离木板)。
【答案】 ①. 1.6 ②. 右 ③. 不变 ④. 木板表面粗糙程度不均匀
【解析】
【详解】[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[2]水平匀速拉动木板,待测力计示数稳定后,木块处于静止状态,拉力和摩擦力是平衡力,方向相反,拉力水平向左,则木块受到的滑动摩擦力方向水平向右。
[3]若测力计A的拉力增加至4N,木板加速运动,但木块仍静止,受力平衡,而压力和接触面粗糙程度不变,故木块受到的摩擦力将不变,此时B的示数仍等于摩擦力,为1.6N不变。
[4]影响滑动摩擦力的大小的因素有压力大小与接触面的粗糙程度,测量时发现测力计B的示数很难稳定,则滑动摩擦力发生变化,原因可能是木板表面粗糙程度不均匀。
18. 下列图中能探究发电机原理的是________图;丁图探究的是电磁铁的磁场强度与________有关。
【答案】 ①. 丙 ②. 线圈匝数
【解析】
【详解】[1]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的,能探究发电机原理的是丙图。
[2]丁图中,通过电磁铁电流相同,线圈的匝数不同,所以探究的是电磁铁的磁场强度与线圈匝数的关系。
19. 如图所示,完全相同的甲、乙两小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细线系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮筋长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中,乙球的_______能转化为_______能,两小球下落到A点时两球的机械能E甲_______E乙(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. <
【解析】
【详解】[1][2]该过程中乙小球下落时,高度减小,速度变大,故是将重力势能转化为动能。
[3]由题知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以,可知小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,下落到A点时,甲球的机械能小于乙球的机械能。
20. 小明将线圈电阻为12Ω的电动机M和定值电阻R接在6V的直流电源上,如图甲所示,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,定值电阻R两端电压为2V,则定值电阻R的阻值为_______Ω,电动机工作10s时,电流经过电动机线圈电阻产生的热量为_______J。后来小明又开始研究家里新买的电能表,如图乙所示,他发现:仅某一用电器工作时,经过时间5min,电能表转盘转过16r。则在这段时间内该用电器消耗的电能是______kW·h,它的实际电功率是_______W。
【答案】 ①. 10 ②. 4.8 ③. 0.02 ④. 240
【解析】
【详解】[1]由图可知,电动机M和定值电阻R串联,电流表测电路中电流,电压表测电动机M两端电压,开关闭合时,电流表示数为0.2A,由串联电路中的电流规律可知,通过定值电阻的电流为0.2A,则定值电阻的阻值
[2]由焦耳定律可知,电动机工作10s线圈产生的热量
Q=I2RMt=(0.2A)2×12Ω×10s=4.8J
[3]800r/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转了800r,则转盘转过16r,用电器消耗电能
[4]该用电器的实际功率
21. 如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V,0.3A”字样,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,小灯泡恰好正常发光,则此时小灯泡10s内消耗的电能为______J。在保障电路安全的前提下,移动滑片P,当只闭合开关S、S1时,电流表示数与R2关系如图乙a所示;当断开S1闭合S、S2、S3时,电流表示数与R2的关系如图乙b所示,则I1= _______A(忽略小灯泡电阻变化)。
【答案】 ①. 18 ②. 0.45
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S、S1,且滑片P位于最右端时,电路中只有灯泡L接入电路,由于小灯泡恰好正常发光,其额定电压为6V,额定电流为0.3A,因此此时小灯泡的电功率等于其额定功率,即
小灯泡在10s内消耗的电能为
[2]由上可知,电路中只有灯泡L接入电路中,此时灯泡正常发光,说明电源电压为6V,再移动滑片P,小灯泡电阻不变,灯泡L与R2一起串联在电路中,电流表测电路中的电流,此时电压表测量R2两端的电压,其中灯泡电阻为
电流表示数与R2关系如图乙a所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,电压表示数增大,在保障电路安全的前提下,当电压表示数U2最大为3V时,此时利用串联电路电流相等可知
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
当断开S1闭合S、S2、S3时,灯泡L被短路,定值电阻R1与R2并联在电路中,电流表测量干路上的电流,此时当R2电阻为20Ω时,电路中电流最大,在保障电路安全的前提下,此时最大电流为0.6A,其中通过R2电阻的电流为
通过R1的电流为
可以求出定值电阻R1电阻为
如图乙b所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,当滑动变阻器阻值为
此时该支路的电流为
则此时对应干路上的电流
此时图中总电流I1示数为0.45A。
三、解答题(22题6分,23题6分、24题6分,其余每空1分,共47分)
22. 如图所示,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出车中重物A所受力的示意图.
【答案】如下图所示
【解析】
【详解】物体A随观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,水平方向上是不受力的;竖直方向上有重力和支持力,物体A竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反.过物体重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F 表示,注意两条线段长度要相等,如图所示:
23. 在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
( )
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,折射光线平行凹透镜的主光轴射出,则入射光线过异侧焦点;射向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴射出;如图:
24. 已知灯泡的额定电流I额,小华利用如图所示的电路测出了该灯泡的额定功率,请在虚框内补上灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号。
【答案】
【解析】
【详解】要测量小灯泡的额定功率,需将小灯泡与定值电阻串联,调节滑动变阻器使灯泡正常发光,闭合S1断开S2,用电压表测量电阻两端的电压U定;闭合S2断开S1,电压表测量电阻和灯泡的总电压U,根据串联电路电压特点求出灯泡的电压U灯,在根据P= U灯I额就能求出灯泡的额定功率,如图所示:
25. 我国制造的“长城”房车(如图1所示)的总质量为3×103kg,在一段平直的路上0.5小时匀速行驶了54km,受到的阻力为车重的0.1倍。求:(g取10N/kg)
(1)图2是房车的液压刹车装置一部分。A是支点,该装置实为一个_____(省力/费力/等臂)杠杆;该房车上坡前都会换挡减速,目的是增大______;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)该房车的功率。
【答案】(1) ①. 省力 ②. 牵引力
(2)1.62×108J
(3)9×104W
【解析】
【小问1详解】
[1]液压刹车装置在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]由
可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡。
【小问2详解】
在一段平直公路上匀速行驶时,牵引力等于阻力,牵引力
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=0.1×3×104N=3×103N
该房车牵引力所做的功为
W=Fs=3×103N×54×103m=1.62×108J
【小问3详解】
该房车的功率
26. 如图是电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两档,表中数据为电水壶的部分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
R1阻值
391.6Ω
(1)电阻R2的阻值为多少?
(2)电水壶的保温功率为多少?
(3)电水壶中装进1kg水正常工作,用温度计测得水温随时间变化图像,则第4至第10min时间段内水吸收热量是多少?这段时间内电水壶加热效率η是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】(1)48.4Ω
(2)110W (3)1.26×105J,35%
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,S1闭合,S2接1时,只有电阻R2接入电路中,此时电路的总电阻最小,由电功率的推导式可知,此时电路的总功率最大,所以电水壶处于加热挡。由表可知加热挡时的电功率为1000W,加热挡时只有电阻R2接入电路中,所以可得电阻R2的阻值为
【小问2详解】
电水壶处于保温档时,R1、R2串联,串联的总电阻
电水壶的保温功率
【小问3详解】
由图像可知第4至第10min时间段内水升高的温度为
则该段时间内水吸收的热量为
烧水过程中电水壶处于加热挡,功率为1000W,则该段时间内电水壶消耗的电能为
则电水壶的加热效率为
27. 某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示:
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将________(选填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再向水透镜中注水,改变水透镜的凸起程度,折射光偏折的程度将________(选填“改变”或“不改变”),上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是____________________。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜_____(选填“向上”或“向下”)移动。
(3)当光屏上出现清晰像时,如果再向水透镜中注水,水透镜的形状会变化,凸起程度会变大,像会变模糊。为使光屏上的像变清晰,此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的_____(选填“近视”或“老花”)眼镜片。
【答案】(1) ①. 偏向 ②. 改变 ③. 显示光的传播路径
(2)向下 (3)近视
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,玻璃容器的形状相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折。
[2]凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度会发生改变。
[3]在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径,即在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是显示光的传播路径。
【小问2详解】
根据光线过光心不改变方向,像在光屏的上方,为使像在光屏的中心位置,应将水透镜向下移动。
【小问3详解】
用注射器向水凸透镜里加水,使凸透镜变凸,由于凸透镜折射能力变强,所以像将靠近透镜,像距变小,此时像变模糊,相当于像成在视网膜前,是近视眼的成因;要在光屏上得到清晰的像,应在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜,对光线起发散作用,使像成在原来的位置,即可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的近视眼镜片。
28. 为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验.实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同.实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的______(选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图象如图丙所示.则燃料1与燃料2的热值之比为_________;
另一组同学用如图丁所示器材探究不同物质吸热升温的现象的实验:
(3)两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该______(选填“不同”或“相同”);
(4)两种物质吸收热量的多少可通过液体_______(选填“升高的温度”或“加热时间”)比较。
【答案】(1)质量 (2)8︰3
(3)相同 (4)加热时间
【解析】
【小问1详解】
为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异,需要控制其他可能影响实验结果的因素。在本实验中,除了燃料种类不同外,还应控制燃料燃烧的质量相同,以确保放出的热量仅由燃料种类决定。因此,实验中还应控制燃料燃烧的质量相同。
【小问2详解】
分析图丙可知,燃料1和燃料2分别燃烧后,水升高的温度不同。由于实验中忽略了热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热,因此水吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量。根据吸热公式Q吸=cmΔt和燃料燃烧放热公式Q放=mq,我们可以得到
由于实验中控制了燃料燃烧的质量相同,且水的初温和质量也相同,因此可以推导出燃料1与燃料2的热值之比等于水升高的温度之比的反比,即
【小问3详解】
在探究不同物质吸热升温的现象的实验中,为了比较不同物质的吸热能力,需要控制其他可能影响实验结果的因素。因此,两个相同的容器中装入沙子和水的质量应该相同,以确保它们吸收的热量可以相互比较。
【小问4详解】
由于实验中使用了相同的热源对沙子和水进行加热,因此它们吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来比较。加热时间越长,说明物质吸收的热量越多。
29. 如图所示是小媛利用天平(天平的最大测量值为200g)、烧杯等测量某物体密度的实验装置。
(1)把托盘天平放在水平桌面后,将游码归零,发现指针指在刻度盘的右边,则应该将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)移动;
(2)小媛将物体放入玻璃杯中,用调节好的天平测量烧杯和物体的总质量,如图甲所示;
(3)取出物体,往烧杯中加入适量的水,用调节好的天平测烧杯和水的总质量,如图乙所示;
(4)将物体轻轻地放入烧杯水中,在水面到达的位置处作标记a,用调节好的天平测量烧杯、水和物体的总质量,如图丙所示;
(5)从烧杯水中取出物体,再往烧杯加水,直到水面到达所作标记a处为止,用调节好的天平测烧杯和水的总质量,如图丁所示;
(6)则物体的密度为____________g/cm3;
(7)小媛认为从烧杯水中取出物体时会带走一部分水,这样物体密度测量值____________;若物体吸水,会使得物体密度的测量值___________。(两空均选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【答案】 ①. 左 ②. 1.24 ③. 无影响 ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]把托盘天平放在水平桌面上后,发现指针指在刻度盘的右边,说明天平的左端上翘,平衡螺母向左端移动。
(6)[2]由图乙和图丙可知,物体的质量为
由图乙和图丁可知,加入的水的质量为
加入的水的体积为
物体的体积等于加入的水的体积,则物体的密度为
(7)[3]从烧杯水中取出石块时会带走一部分水,后来加的水已经给补充到烧杯中,物体的质量和体积测量值都是准确的,故石块的密度测量值不受影响。
[4]若物体吸水,会使得标记a偏下,导致水的体积偏小,从而计算出的石块的体积偏小,最终石块密度的测量值偏大。
30. 在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,小明所在小组突发奇想在烧杯和试管中都放入适量的碎冰,并各放了一支温度计,组成如图甲所示的实验装置,完成下面的探究实验。
(1)点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计A的示数如图甲所示,此时温度计的示数为_____;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙,通过分析图像可知
_______(选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰的温度随时间变化的图像;
(3)第7min时烧杯内的碎冰处于__________态;(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)分析图像可知试管内的碎冰的熔化过程共经历了_______min。
【答案】(1)-2℃ (2)虚
(3)固液共存 (4)4
【解析】
【小问1详解】
由图可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,故示数为-2℃。
【小问2详解】
实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示,烧杯中的冰先熔化,通过分析图象可知,虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象。
小问3详解】
由图乙可知虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图象,实线就是烧杯内的温度计变化图线,第4min烧杯中的碎冰开始熔化,第10min冰完全熔化,晶体熔化过程中,处于固液共存态,第7min时烧杯内的碎冰处于熔化状态,固液共存态,此时温度为0℃,没有温度差无法继续吸热,试管内的碎冰不能熔化。
【小问4详解】
图乙中实线为烧杯的温度变化,当烧杯温度大于0℃时,试管内的碎冰才能吸热融化,次过程从第10min至第14min,共经历了4min。
31. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)图中压强计通过U形管两侧____________反映橡皮膜所受压强的大小。实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作_____;
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 ______有关;
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是 ;
A. 将丁图中金属盒下移 B. 丁烧杯中换用密度更大的液体
C. 将U形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管_________放置,直至_____________,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误;
【答案】(1) ①. 液面高度差 ②. B
(2)深度 (3)BC
(4) ①. 倾斜 ②. 1、2号管水柱高度相同
【解析】
【小问1详解】
[1]压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大,这种研究方法叫转换法。
[2] 观察图甲发现,组装器材时,U形管两侧液面不相平,说明两端液面上方气压不等,为了使U形管两侧液面相平,应拆除软管重新安装,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
对比乙、丙两图,金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关。
【小问3详解】
A.探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法原则要控制液体深度相同,因此不能单独改变丁图中金属盒的位置,故A不符合题意;
B.根据 可知,液体的密度越大,深度越大,压强越大,所以在“丁烧杯中换用密度更大的液体”,U形管左右两侧液面的高度差将变大,从而使两次实验中U形管两侧液面高度差对比更明显,故B符合题意;
C.根据可知,“将U形管中的水换成密度更小的酒精”,橡皮膜受到的压强不变时,U形管左右两侧液面的高度差将变大,从而使两次实验中U形管两侧液面高度差对比更明显,故C符合题意。
故选BC。
【小问4详解】
[1][2]探究液体的压强可能与管内液体的质量有关,必须控制液体的深度相同,将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度,发现此时橡皮膜鼓起程度相同,可知小红的猜想错误。
32. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(10Ωㅤ1A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)探究电流与电压的关系。
①他按照图甲连接电路,正确操作;
②如表为实验记录表格,在表中(a)、(b)两处填写合适的项目;
实验序号
(a)______
(b)______
电流I/A
①
②
③
③正确实验,得出的结论是:______。
(2)探究电流与电阻的关系
①小明将电源电压调为3V;
②将定值电阻10Ω接入电路,调节滑动变阻器滑片,记录此时电流表的示数如图乙所示,为______A;
③小明换其余定值电阻继续实验,当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为______Ω;为使该电阻能满足实验条件,只利用现有实验器材(不改变电源电压),应如何操作______。
(3)小明利用现有器材完成了得出未知电阻Rx阻值的实验:
①取5个定值电阻的某一个,按丙图连接电路,将电源电压调到某个值,电压表示数为2.5V;
②换接入另一个定值电阻,调节电源电压,闭合开关,电压表示数仍为2.5V;通过以上实验现象可以推断:未知电阻阻值为______Ω。
【答案】 ①. (电阻)R/Ω ②. (电压)U/V ③. 电阻一定时,电流与电压成正比 ④. 0.2 ⑤. 30 ⑥. 将5Ω/10Ω/15Ω电阻串联接入电路 ⑦. 4
【解析】
【详解】(1)[1][2]探究探究电流与电压的关系时,需要保持定值电阻的阻值不变,改变定值电阻两端的电压,测出定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,分析比较电流与电压的关系得出结论,因此(a) 处为:电阻R/Q,(b) 处为:电压U/V。
③[3]由欧姆定律的内容可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[4]由题意可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,为
因此电流表选用0 ~ 0.6A量程,由图乙可知,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
③[5][6]由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
电压表示数为变阻器分得电压的)倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为时,定值电阻的最大阻值
因此无法满足实验条件时的定值电阻的阻值为;变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
由串联电路的电阻特点可知
因此可以将的定值电阻与滑动变阻器串联在一起当作滑动变阻器使用。
(3)[7]根据电压表的示数为2.5V,可以排除电源电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知,当电源电压为3V时,电阻两端的电压为
当电源电压为4.5V时,电阻两端的电压为
当电源电压为6V时,电阻两端的电压为
由串联电路的分压原理可知:电阻的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
由题意可知,两次实验中定值电阻的阻值之比可能为
由器材中的5个定值电阻的阻值可知,只有和满足上述条件,故两次的电源电压分别为3V和4.5V,因为当电源电压为3V时,当电源电压为4.5V时,,所以,当电源电压为3V时的定值电阻的阻值大于当电源电压为4.5V时的定值电阻的阻值,因此,,因此未知电阻的阻值
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