陕西省西安市长安区陕西师大附中2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
2024-08-19
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内容正文:
2023-2024学年陕西省西安市长安区陕西师大附中九年级(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共20小题,共40分。
1.如图所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力的杠杆是( )
A. 筷子 B. 天平
C. 羊角锤 D. 钓鱼竿
2.关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 有用功越多,机械效率越高
B. 机械效率越高,做功越快
C. 做功时间越长,机器的功率越大
D. 通过减轻机械自重、减小摩擦可以提高机械效率
3.下列有关热的说法正确的是( )
A. 生物体内水的比例很高,由于水的比热容较小,因此有助于调节生物体自身温度
B. 使用液态氢作为火箭发动机燃料,是因为它燃烧放热多
C. 搭载“神舟十五号”的火箭发动机,也属于热机中的一种
D. 热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
4.如图所示的过程中,人对物体做功的是( )
A. 甲:踢出去的足球在地上滚动一段距离 B. 乙:用力搬石头没有搬动
C. 丙:运动员举起杠铃停在空中 D. 丁:通过动滑轮把重物提升
5.如图所示是我国首架国产C919大型客机首场飞行时,在机场安全降落的情景。关于这架C919客机的上升和降落过程,下列说法正确的是( )
A. 飞机匀速上升时,它的机械能保持不变
B. 飞机减速降落时,它的机械能逐渐减小
C. 飞机落地后继续减速滑行,它的机械能保持不变
D. 飞机匀速上升时,动能转化为重力势能
6.如图所示,对于图中所描述的物理过程和图线,下列分析中不正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减少
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线,其中虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线
7.用两个相同的电热水器给质量同为4kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,下列判断正确的是
A. 甲物体的比热容比水的大
B. 都加热,甲物质与水吸收的热量之比为1:2
C. 甲物质吸收的热量为
D. 甲物体的比热容为
8.如图甲是小华在学校科技实践活动中自制的盐水动力车,主要是由盐水电池和一个小电动机组装而成的。图乙是他在测量自制盐水电池的电压。下列内容摘自关于盐水动力车的说明书,其中说法不合理的是( )
A. 盐水电池给小车供电时,化学能转化为电能
B. 盐水电池的铜片为电池的负极
C. 自制盐水电池的电压是
D. 小车运动时,电能转化为机械能
9.如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是( )
A. 手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B. 铁的导电性优于铜,所以更适合做内部的导线
C. 橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
D. 在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
10.有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 灯与灯是串联,且灯被短路 B. 电流表测的是灯的电流
C. 电流表测的是灯的电流 D. 电压表不能测出灯两端的电压
12.在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻、两端电压分别是( )
A. B. C. D.
13.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现两个电表示数都变大,则出现这种故障的原因可能是( )
A. 断路
B. 短路
C. 断路
D. 短路
14.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变
B. 电流表的示数变小
C. 电压表V的示数变大
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
15.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关、,测得::2;若只断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则:为( )
A. 1:1 B. 5:2 C. 2:5 D. 25:4
16.两个定值电阻,标有“”字样、标有“”字样,把它们串联起来直接接在一电源两端,则电源电压最大只能是( )
A. 9V B. C. 15V D. 21V
17.如图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合时,电流表的示数为。电源为稳压电源,下列说法中不正确的是( )
A. 只闭合时,小灯泡L的电阻为
B. 再闭合后,通过电阻R的电流为
C. 闭合,后,电流表的示数为
D. 若将L与R串联起来,接在5V的电源两端,电路中的电流为
18.如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“”。实验中,先在a、b两点间接入的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
19.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻标有“,”字样,滑动变阻器标有“,1A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为和。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电路中的最大电流为 B. 两端的最大电压为4V
C. 两端的最小电压为3V D. 滑动变阻器阻值的取值范围为
20.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图象
B. 电源电压为11V
C. 灯的额定电流为
D. 滑动变阻器的最大阻值是
二、填空题:本大题共8小题,共25分。
21.一节新干电池的电压为______ V;手电筒工作电流大约为200mA,合______ A;许多大商场内都设有手机充电站,多个手机在充电时,可将手机视为______选填“电源”或“用电器”,各手机之间的连接方式是______联。
22.如图是钓鱼竿的简化示意图,手的力作用在A点,绕支点O将钓鱼竿在竖直面内顺时针转动,将鱼拉出水面。钓鱼竿可看作一个______选填“省力”、“费力”或“等臂”杠杆。要使钓起鱼时相对更省力一些。O钓鱼者两只手之间的距离OA应______选填“增大”或“减小”一些。
23.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用3m长的斜面,把1200N的重物推到高为1m的车厢上,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为______ N。若实际用力为500N,则斜面的机械效率为______,重物受到的摩擦力为______ N。
24.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用、匀速提升重力为、的A、B两物体,升高相同的高度,不计绳重和摩擦。若,则______,、做的总功和的大小系为______;若,则两滑轮组的机械效率______以上均选填“>”、“<”或“=”
25.如图所示是内燃机的______冲程,此过程中将______能转化为______能。有一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,则该汽油机每秒钟内做功______次。
26.在如图所示的电路中,有三个开关、、,如果仅将开关闭合,、断开,则灯、______联。如果将开关、闭合,断开,则灯、______联,同时闭合、、会出现______现象。
27.如图所示,当开关S闭合时,表示数为,表示数为,表示数为,则流过的电流是______ A,流过的电流是______ A。
28.按要求填空:
如图甲所示,反复弯折铁丝会使弯折处温度升高,这是通过______的方式改变物体内能的。
如图乙所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,通过______反映小车动能的大小。
如图丙所示,电阻箱的读数为______。
如图丁所示,在探究“并联电路中电流特点”时,灯泡、应选______选填“相同”或“不同”规格。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
29.图甲是一款水管扳手钳,其中AOB部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙所示。请在图乙中画出:杠杆平衡时,作用在B点的最小动力。
30.请在方框中画出如图所示的实物电路对应的电路图。
四、实验探究题:本大题共2小题,共15分。
31.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______。实验过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的。
实验组别
液体
质量
初温
末温
加热时间
1
水
200
25
40
煤油
200
25
40
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
两个小组记录的实验数据如表所示,图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图像,其中能正确描述该实验真实情况的是______。
使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是______。
他们将装有水和煤油的试管用“水浴法”加热,如图丙所示,而不再用两个酒精灯分别加热,这样做的优点是______。
32.小明和小华一起用伏安法测未知电阻阻值。他们选用的器材如图甲所示,电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“,1A”字样。
请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。
连接电路之前,应该______开关,检查电表指针是否指零。
闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,闭合开关后,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是______。
排除故障后,小明和小华继续进行实验,并根据实验数据画出了如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻的阻值为______。
小明和小华还用此装置探究“电流和电压的关系”,所得实验数据如下表:
实验组次
1
2
3
4
5
电压
电流
①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,应将滑片P向变阻器向______选填“左”或“右”端移动。
②分析论证时,小华认为表中有一组数据可能是错误的,请指出她认为错误的数据为第______组。
③排除错误数据后,分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成______比。
利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案电源电压恒定不变,并进行了以下操作和分析:
①小明在所设计电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为、、,闭合开关,发现电压表指针分别指向、、的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了。由以上数据可知:电源电压为______ V,定值电阻的阻值为______。
②小华所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测量的最小电阻值为______。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
33.如图所示是百度在全球的首款无人驾驶巴士“阿波龙”,其空车质量为3000kg,静止时轮胎与地面接触的总面积为。车满载时以的速度匀速直线行驶时,发动机的输出功率为。求:取
“阿波龙”空车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?
客车以的速度满载匀速直线行驶5km做的功是多少?
若该车用效率为的汽油机提供动力工作,且以的速度满载匀速直线行驶5km,则需消耗多少千克汽油?
34.随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,电压表量程为,是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图象如图丙所示,允许通过的最大电流为。求:
深度表在水面上时,电路中的电流计算结果保留1位小数;
电压表示数为2V时,潜水员下潜的深度;
在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不合题意;
B、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不合题意;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不合题意。
故选:C。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】D
【解析】解:机械效率是有用功占总功的比值,因为不知道总功,有用功多,机械效率不一定高,故A错误;
B.做功快慢是指功率,机械效率是有用功占总功的比值,故B错误;
C.功率是做功与所用时间的比,表示做功的快慢。不知道总功,无法根据做功时间判断机器的功率,故C错误;
D.通过减轻机械自重、减小摩擦可以减小机械的额外功,从而提高机械效率,故D正确。
故选:D。
机械效率指有用功占总功的比例,而做功的快慢指功率,二者之间没有什么关系。通过减轻机械自重、减小摩擦可以减小机械的额外功,从而提高机械效率。
本题考查功率以及机械效率是一道基础题。
3.【答案】C
【解析】解:A、水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,故A错误;
B、发射火箭时常用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,燃烧放热的本领强,同等情况下,转化的内能多,故B错误;
C、“神舟十五号”搭载的火箭发动机,是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置,所以火箭发动机也属于热机的一种,故C正确;
D、燃料完全燃烧放出的热量与燃料热值和燃料的质量有关,单一说燃料热值大,放出的热量多是不对的,故D错误。
故选:C。
因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故D正确。
氢具有较大的热值,相同质量的氢和其他燃料完全燃烧时,氢放出的热量。
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
燃料完全燃烧放出的热量与燃料热值和燃料的质量有关。
本题考查了热值、比热容和热机等知识,综合题,难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:A、踢出去的足球在地上滚动一段距离,足球没有受到力的作用,没有对足球做功,故A错误;
B、用力搬石头没有搬动,人对石头有力的作用,石头没有在力的方向上通过一定的距离,没有对石头做功,故B错误;
C、运动员举起杠铃停在空中,人给杠铃向上的力,杠铃没有在力的方向上通过一定的距离,运动员没有对杠铃做功,故C错误;
D、通过动滑轮把重物提升,人施加了力,物体在力的方向上移动了距离,力对物体做功,故D正确。
故选:D。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
明确三种情况不做功:一是有力无距离例如:推而未动,二是有距离无力靠惯性运动,三是力的方向与运动方向垂直。
5.【答案】B
【解析】解:飞机匀速上升时,质量不变,高度升高,重力势能增大,速度不变,动能不变,所以它的机械能增大,故A不符合题意;
B.飞机减速降落时,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度减小,动能减小,所以它的机械能逐渐减小,故B符合题意;
C.飞机落地后继续减速滑行,重力势能不变,速度减小,动能减小,所以它的机械能减小,故C不符合题意;
D.飞机匀速上升时,动能不变,不是动能转化为重力势能,故D不符合题意。
故选:B。
影响动能大小的因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、高度;物体的质量越大,高度越高,其重力势能越大;机械能等于动能与势能的总和。
本题主要考查了动能与重力势能的影响因素,难度不大。
6.【答案】A
【解析】解:图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,使得筒内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,水蒸气的内能转化为机械能,空气的内能减少,故B正确;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.由一年的气温变化曲线得出,实线所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大;水的比热容比沙石大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小,所以实线表示的是内陆城市的年气温变化曲线,虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线,故D正确。
故选:A。
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
根据水和砂石的比热容的大小分析。
本题考查水的比热容大的应用、做功改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
7.【答案】D
【解析】解:A、用两个相同的电热水器给质量同为4kg的物体甲和水加热,升高相同的温度时,甲需要加热的时间比水的少,即甲吸收的热量比水少,由此可知,甲的比热容比水的小,故A错误;
由图象可知,水加热温度升高了,甲物质吸收的热量后温度升高了,因为在相同时间内甲物质与水吸收的热量相等,由知甲的比热容是水的一半即,甲物质吸收的热量:,故BC错误,故D正确。
故选:D。
因用同一热源加热,相同时间甲物质与水吸热相同,由图乙得出升高甲、水的加热时间,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出甲与水的比热容之比;
求出甲液体的比热容,根据得出前甲吸收的热量。
解决此题的关键就是能得出质量相同的物质甲和水升高相同的温度水需要吸收的热量是甲的2倍。
8.【答案】B
【解析】解:A、盐水电池给小车供电时,化学能转化为电能,故A不符合题意;
B、据图示可知,指针正向偏转,因为铜片与电压表的正接线柱相连,因此铜片为盐水电池的正极,故B符合题意;
C、电压表的量程为,分度值为,示数为,故C不符合题意;
D、小车运动时,电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选:B。
电池在供电是化学能转化为电能;
根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极;
根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数;
电动机工作时将电能转化为机械能。
本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、能量的转化,属于基础题。
9.【答案】A
【解析】解:A、LED灯中的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故A正确;
B、铜和铁都是导体,相同条件下,铜的导电性优于铁,所以更适合做内部的导线,故B错误;
C、导体和绝缘体没有绝对的界限,并且导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,故C错误;
D、给手表的蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器,故D错误。
故选:A。
二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性;
铜的导电性较好,可以用来制作导线;
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体没有绝对的界限,并且在一定条件下,导体和绝缘体可以相互转换;
蓄电池供电时是电源,充电时则为用电器。
本题考查了半导体材料的特点与作用、导体与绝缘体的概念和电路的组成等知识的了解和掌握,具有一定的综合性,但难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:
根据题意知,闭合,灯L发光;灯光照亮人脸完成人脸识别时闭合,即、同时闭合,电动机M才工作。
A、由图知,只闭合时,灯被短路而不发光,同时闭合和时,电源会被短路,不符合题意;
B、由图知,只闭合时,电路断路,灯不亮,再闭合时,电动机就工作,不符合题意;
C、由图知,只闭合时,灯L发光,再闭合时,电动机工作,符合题意;
D、由图知,只闭合时,灯L不发光,不符合题意。
故选:C。
由题知,闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后闭合,电动机M工作,即两开关都闭合时电动机才能工作,由此根据选项图分析解答。
本题考查了电路的设计,明确要求可采用排除法解答。
11.【答案】C
【解析】【分析】
串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作;电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
电流表应该串联在电路中,电压表应该并联在电路中。
解决此类电路问题的关键是根据串、并电路的特点,结合题意分析即可判断。
【解答】
当闭合开关后,电流从电源正极出发,经过开关S、电流表后分两条路径,一条经回到负极,另一条经、回到负极,电压表测量的是、或电源的电压。
A、当闭合开关后,灯与灯是并联的,故错误;
B、电流表测的是总电流,故错误;
C、电流表与串联,故测的是灯的电流,故正确;
D、电压表测量的是、或电源的电压,故错误;
故选:C。
12.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S后,电阻与串联,电压表测电源电压,电压表测电阻两端的电压,
由串联电路的电压规律可知,电压表示数应大于电压表示数,而两电压表的指针位置相同,则电压表的量程是,分度值是,其示数为,即电源电压;
电压表的量程是,分度值是,其示数为,即两端的电压;
则电阻两端的电压:。
故选:D。
由图可知,闭合开关S后,电阻与串联,电压表测电源电压,电压表测电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程与分度值,读出两电压表的示数,然后由串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压。
本题考查了串联电路的电压规律和电压表的读数,分析清楚电路结构、确定两个电压表的量程是正确解题的关键。
13.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,灯泡与灯泡串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由电流表的示数变大可知,电路是通路,且电路的总电阻变小,则电路故障应为短路,故AC错误;
由电压表的示数变大可知,不能短路,短路的为,故B错误、D正确。
故选:D。
由电路图可知,灯泡与灯泡串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电流表示数变大判断出电路工作为短路且电路的总电阻变小,根据电压表示数判断短路的位置。
本题考查了电路故障的判断,是中考题中常见的题型,在不能直接确定故障原因时,可以采用数学上的“反证法”,将选项逐一代入题干,检查是否符合题意。
14.【答案】D
【解析】解:由图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测通过的电流,电流表A测干路电流;
由于电压表测量电源电压,所以滑片移动时电压表的示数不变,故C错误;
闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路阻值变小,电源电压不变,由知通过滑动变阻器的电流变大,电流表的示数变大,故B错误;
由于并联电路各个支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,根据并联电路干路电流等于各支路电流的和,干路电流变大,所以电流表A示数变大,故A错误;
由于电压表的示数不变,电流表A的示数变大,所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小,故D正确。
故选:D。
由图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测通过的电流,电流表A测干路电流;
根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用并联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了判断电表示数变化情况,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
15.【答案】B
【解析】解:在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关、时,两电阻串联在电路中,甲表测的是两端的电压,乙表测的是两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由可得,两电阻的阻值之比:
;
只断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测的是通过的电流,乙表测的是通过的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电流表的示数之比:
。
故选:B。
在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关、时,两电阻串联在电路中,甲表测的是两端的电压,乙表测的是两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
只断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测的是通过的电流,乙表测的是通过的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电流表的示数之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是甲、乙是电流表或电压表时电路串并联的辨别。
16.【答案】B
【解析】解:两电阻串联时,
因电路中各处的电流相等,
所以,为使两电阻都不烧坏,电路中的最大电流为,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,根据可得,电源电压最大:
,故B正确。
故选:B。
已知两电阻的阻值和允许通过的最大电流,两个电阻串联时各处的电流相等,为保证电路安全,流过电路的电流应取较小的最大允许通过的电流,然后根据电阻的串联特点和欧姆定律求出两端所加的最大电压。
本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是知道两电阻串联时电路中的最大电流为两者最大允许通过电流的较小值。
17.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,只闭合时,电路中只有小灯泡工作,电流表测量灯泡的电流,电流表的示数为,由图甲可知此时灯泡两端的电压:,
根据欧姆定律可得小灯泡L的电阻为:,故A正确;
再闭合后,小灯泡L与电阻R并联,电流表测量干路电流。根据并联电路电压规律可知:,
由图甲可知通过电阻的电流为,
电流表的示数即干路电流为:,故B错误,C正确;
D.串联电路各处电流相等,电路中的电流为,由图甲可知灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压为,故D正确。
故选:B。
只闭合时,电路为灯泡L的简单电路,根据L的图像找出对应的电压和电流,电源电压等于灯泡L两端的电压;
再闭合开关时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合图像读出通过R的电流,根据并联电路电流特点算出干路电流;
根据串联电路电流特点结合图像确定灯泡和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压即可。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
18.【答案】A
【解析】解:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,根据欧姆定律可得:,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,定值电阻的最大阻值:
,
即定值电阻的最大阻值不能超过,
结合选项可知,A符合,BCD不符合。
故选:A。
探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点求出滑动变阻器接入电路中的电阻与定值电阻阻值的比值;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,定值电阻的阻值最大,根据比值关系求出定值电阻的最大阻值得出定值电阻的范围,然后结合选项得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电压表的示数不变,且滑动变阻器接入电路中的阻值最大时定值电阻的阻值也最大。
19.【答案】C
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、因串联电路中各处的电流相等,且允许通过的最大电流为,电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路中最大电流为,故A错误;
BC、当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,电路中的电流:,
此时滑动变阻器两端的电压为:,
由于电压表选择的量程,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器两端的最大电压为3V,则两端的最小电压,故B错误,C正确;
D、当滑动变阻器两端的电压最大时电路中的电流最小为:,
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大:;
两端电压最大:,
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:,
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:;
因此滑动变阻器连入电路的阻值范围为,故D错误。
故选:C。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流;
当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,根据串联电路的特点和欧姆定律求出两端的电压,然后与电压表的量程比较可知两端的最大电压,再根据串联电路中电压规律求出两端的最小电压;
根据串联电路的特点和欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值;
根据欧姆定律的应用求出定值电阻两端的最大电压,然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压,再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的得出电路中的最大电流和最小电流是关键。
20.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABD、当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表的示数最大,灯泡两端的电压最小即电压表的示数最小,则图象a表示电流表与电压表示数变化关系图象,图象b表示电流表与电压表示数变化关系图象,故A错误;
由图乙可知,电路中的最小电流,灯泡两端的电压,滑动变阻器两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:,故B正确;
由可得滑动变阻器的最大阻值:
,故D错误;
C.灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,由图乙可知,此时电路中的电流,即小灯泡的额定电流为,故C错误。
故选:B。
由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表的示数最大,灯泡两端的电压最小即电压表的示数最小,据此判断出电流表与两电压表示数变化对应的关系图象,再根据图乙读出电路中的最小电流和灯泡两端的电压以及滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,根据图乙读出此时电路中的电流。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确判断出电流表与两电压表示数变化对应的关系图象是关键。
21.【答案】用电器 并
【解析】解:一节新干电池的电压为;手电筒工作电流大约为;许多大商场内都设有手机充电站,多个手机在充电时消耗电能,可将手机视为用电器,各手机之间互不影响,它们的连接方式是并联。
故答案为:;;用电器;并。
根据常见电压值解答;根据电流单位之间的换算关系解答;用电器消耗电能,电源提供电能;并联电路的特点是各支路互不影响。
本题考查了常见电压值、电流单位之间的换算、电源和用电器的判定和并联电路的识别,属于电学中的基础内容,难度不大。
22.【答案】费力 增大
【解析】解:O点为杠杆的支点,动力作用在A点,结合图可知动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡公式可分析判断得到钓鱼竿为费力杠杆;在阻力及阻力臂不变的情况下,要减小动力,可以增大动力臂,即可增大OA间的距离。
故答案为:费力;增大。
省力杠杆还是费力杠杆是看动力臂和阻力臂的大小关系,动力臂大于阻力臂则省力,小于阻力臂则费力,因此增大动力臂会更省力。
本题考的是杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,属于基础题。
23.【答案】
【解析】解:
斜面很光滑时,额外功为零,此时推力做的功等于直接提升物体做的功克服物体重力做的功,
则此时推力做的功:,
由可得施加的推力:
;
实际存在摩擦力,推力做的总功:;
有用功:,
则斜面的机械效率:
;
因为,
所以额外功:,
由可得重物受到的摩擦力:
;
故答案为:400;;100。
假设斜面很光滑,利用斜面做的额外功为零,此时推力做的功等于直接提升物体做的功,据此求施加的推力;
实际中有摩擦力,要克服摩擦做额外功,利用求出有用功,利用求出总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;
人做的额外功等于克服摩擦力做的功,等于总功减去有用功,再利用求出重物受到的摩擦力。
此题考查了有关斜面机械效率的计算,解答此题的关键是知道使用斜面时有用功和总功的计算方法,并知道额外功的含义。
24.【答案】
【解析】解:
不计绳重及摩擦,拉力,
由图知,,,
则绳子受到的拉力分别为:,,若,则由前面表达式可知;
因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由、可知,两滑轮组做的有用功相同、额外功相同,拉力做的总功相同,即;
若,由可知,甲滑轮组做的有用功多,而额外功不变,则有用功在总功中所占的比例增大,所以甲滑轮组的机械效率大,即。
故答案为:>;=;>。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同;
若,根据可知有用功的变化,由于额外功不变。利用判断滑轮组机械效率的大小变化。
本题重点理解:把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同。
25.【答案】做功 内 机械 10
【解析】解:
如图,进气门和排气门关闭,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程是将内能转化为机械能的过程;
若飞轮转速是,表示每秒飞轮转动20圈,要经过40个冲程,对外做功10次。
故答案为:做功;内;机械;10。
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能;
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
本题考查了热机的三个知识点:根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程,能的转化,根据工作循环、冲程、做功、活塞、飞轮任何一个能判断另外几个。
26.【答案】串 并 短路
【解析】解:只闭合开关时,则电流只有一条路径:正极负极,灯泡、串联;
、闭合,断开时,则电流只有两条路径:正极负极,正极负极,即两灯、并联;
当开关、、全部闭合时,则电流的路径是:正极负极,造成电源短路,损坏电源。
故答案为:串;并;短路。
串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使电器两端的电压为零。
本题考查了学生识别串、并联电路的能力,电路的识别一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联。
27.【答案】
【解析】解:由电路图可知,三灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测和支路的电流之和,电流表测支路的电流;
已知示数为,即流过灯泡的电流,
表示数为,根据并联电路电流规律可知流过的电流:,
表示数为,根据并联电路电流规律可知流过的电流:,
故答案为:;。
由电路图可知,三灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测和支路的电流之和,电流表测支路的电流。根据并联电路的电流特点结合电流表的示数进行解答。
本题考查了并联电路电流的计算,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路电流规律是正确解题的关键。
28.【答案】做功 木块被物体推动的距离多少 512 不同
【解析】解:反复弯折铁丝会使弯折处温度升高,这是通过做功的方式改变物体内能的;
通过木块被物体推动的距离多少反映出物体动能的大小,利用了转换法;
;
为得到普遍规律,应该选取不同规格的小灯泡进行实验。
故答案为:做功;木块被物体推动的距离多少;;不同。
改变物体内能的两种方法:做功、热传递;
通过木块被物体推动的距离多少反映出物体动能的大小,利用了转换法;
旋钮式电阻箱:用三角标志所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加;
为得到普遍规律,应该选取不同规格的小灯泡进行实验。
此题考查了内能的改变、动能的影响因素及电阻箱的读数等,属于基础知识。
29.【答案】解:
若动力作用在B点,以OB为动力臂是最长的力臂,此时力最小,则连接OB为最长力臂,再过B点做OB的垂线,即动力的作用线,以O为支点,、作用效果相反,使杠杆顺时针转动,则使杠杆逆时针转动,的方向向上,如图所示:
。
【解析】根据杠杆的平衡条件,在阻力、阻力臂一定时,动力臂越长、越省力,首先确定出最长的力臂、动力作用点,再确定动力的方向,画出动力的示意图。
本题考查了最小力的示意图的画法,要画出最小的力,关键是确定最长的力臂,即从支点到作用点的距离。
30.【答案】
【解析】【分析】
由实物图分析电路的连接方式、开关和电流表的位置,再画出对应的电路图。
本题考查了根据实物图画电路图,能正确识别电路的连接方式、确定开关和电流表的位置是关键。
【解答】
由实物图可知,两个灯泡并联,开关S在干路上控制整个电路,电流表测量通过灯的电流,由此画出电路图,如图所示:
。
31.【答案】秒表 加热时间长短 C 酒精灯的火焰大小不同 在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【解析】解:实验中需要记录加热的时间,需要用到秒表;根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较;
加热时间相同,吸收的热量相同,故AB错误,由表中数据,由知,加热相同时间,水升温慢,故C正确,D错误;
使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是:酒精灯的火焰大小不同;
将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
故答案为:秒表;加热时间长短;;酒精灯的火焰大小不同;在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
实验中需要控制液体的质量相同,据此判断出缺少的器材;我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
从酒精灯的火焰大小考虑;
从吸收热量相同比较。
本题比较不同物比质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
32.【答案】断开 滑动变阻器断路 5 右 1 正
【解析】解:滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻串联在电路中,如下图所示:;
连接电路之前,应该断开开关;
闭合开关,两电表均无示数,则此电路可能有断路;将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,电压表接在电源两端时,电压表有示数,说明电源、电压表是完好的;电压表接在滑动变阻器两端时有示数,说明滑动变阻器以外的电路是通路;只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,说明待测电阻以外的电路有断路;所以故障是滑动变阻器断路;
由图乙和欧姆定律可知:待测电阻;
①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,由表格数据可知,电流表的示数由增大为,电流变大,电路中电阻变小,故滑片P应向右端调节;
②由第1组数据可知,电路中的电流,电路中的总电阻应为:,
根据电阻的串联可知,实际电路中的最大总电阻:,所以第1组数据错误;原因是电路中的电流不可能为;
③由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
①由图戊可知:时,,时,,
由图丙电路可知:在测量电阻时定值电阻与电阻箱串联;
由和串联电路的电压特点可得:
当测量电阻时,电源电压------------------①
当测量电阻时,电源电压----------------②
解①②得:,电源电压;
②小华的设计方案,电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,
所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,电源电压,电压表量程,
根据串联分压的原理,当电压表示数最大为3V时,所能测的最小电阻值最小,其两端电压最小,此时两端的电压是能测电阻两端电压的倍,故所能测的最小阻值为。
故答案为:如上图;断开;滑动变阻器断路;;①右;②1;③正;①;10;②5。
滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
连接电路时,开关必须断开;
电流表无示数,说明电路故障为断路;如果电压有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路或电路中无电源,据此判断故障所在;
结合图像数据,根据欧姆定律求出待测电阻;
①根据表中电流变化,由欧姆定律确定滑片移动的方向;
②为保护电路,连接电路时,变阻器连入电路中的电阻最大;由欧姆定律,根据表中数据求出电路的最大总电阻与实际的电阻比较;
③分析表中数据得出结论;
①由图丙可知定值电阻与电阻箱串联,由欧姆定律和串联电路的特点利用电源电压不变的特点列出等式可以求出电源电压和定值电阻;
②小华的设计方案,电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,电源电压,电压表量程,根据串联分压的原理,当电压表示数最大为3V时,所能测的电阻阻值最小,可得其两端电压最小,此时两端的电压是能测电阻两端电压的2倍,故所能测的最小阻值为的一半。
此题是伏安法测电阻实验,考查电路连接、故障分析、图象分析、串联电路的规律及欧姆定律和设计实验方案的能力,难度大。
33.【答案】解:空车的重力:
,
因为车在水平地面上,所以对地的压力:
,
对路面的压强:
;
,
由可知牵引力:,
以的速度满载匀速直线行驶了5km做的功:
,
根据知汽油完全燃烧释放的热量:
,
利用知,
需要消耗汽油的质量:
。
答:“阿波龙”空车静止在水平路面上时,对路面的压强是;
以的速度满载匀速直线行驶了5km做的功为;
需消耗汽油。
【解析】根据求出空车重力,根据求出“阿波龙”空车静止在水平路面上时,对路面的压强;
根据求出客车前行过程中受到的牵引力,根据可求出客车以的速度满载匀速直线行驶5km做的功;
利用求出汽油完全燃烧释放的热量,再利用求出需要消耗汽油的质量。
本题考查了学生对重力公式、压强公式、二力平衡条件、功和功率的公式以及效率和热量公式的掌握和运用,熟练公式是本题的关键。
34.【答案】解:由图乙可知,该电路为和的串联电路,电压表测两端的电压;
深度表在海面上时,即时,由图丙可知,此时,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流为:;
已知电压表示数为2V时,即两端的电压为,
通过的电流为,即电路中的电流为,
由串联电路的电压特点可知两端的电压为:,
则此时的阻值为:,
由图丙可知,此时潜水员下潜的深度为;
当电路中电流最大时,由可知两端的电压最大,
由电压表量程可知两端的电压最大为:,
由此可知电路中电流最大为:,
为保护电路,电路中允许通过的最大电流为,
此时电路总电阻为:,
由串联电路的电阻特点可知压敏电阻的阻值为:,
由图丙可知,此时下潜的深度为40m,即该深度表能测量的最大深度为40m。
答:深度表在水面上时,电路中的电流约为;
电压表示数为2V时,潜水员下潜的深度为10m;
在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度为40m。
【解析】由图乙可知,该电路为和的串联电路,电压表测两端的电压,深度表在海面上深度为0m时,由图丙可知,此时阻值,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流;
已知电压表示数为2V时,由欧姆定律可得通过的电流,由串联电路的电流特点和电压特点可知两端的电压,再求此时的阻值,对照图丙可知此时潜水员下潜的深度为;
当电路中电流最大时,两端的电压最大为电压表量程的最大值,可得电路中最大电流且小于,由欧姆定律算出此时电路总电阻,由串联电路的电阻特点可知压敏电阻的阻值,对照图丙可知,此时下潜的深度即为该深度表能测量的最大深度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息和正确得出电路中的最大电流是关键。
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