江苏省泰州市兴化市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-02-13
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内容正文:
2024-2025学年江苏省泰州市兴化市九年级(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.生活中处处有科学。下列日常工具在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 独轮车 B. 开瓶器
C. 钓鱼竿 D. 大铡刀
2.下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电饭锅 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电视机
3.在学习、生活中所涉及到的物理量,你认为最符合实际情况的是( )
A. 实验室中常用小灯泡的电阻约为 B. 一节新的干电池的电压为2V
C. 家用电冰箱正常工作电流约为10A D. 人体的安全电压不高于36V
4.
5.如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置。斜面粗糙程度相同。先用平行斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为。则下列说法正确的是( )
A. 拉力做功为3J
B. 物体受到摩擦力为
C. 在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D. 若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为
6.如图所示,甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动,甲球以的速度竖直向上抛出,乙球以的速度水平抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点,乙球下落过程中经过O点,P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力,则下列说法错误的是( )
A. 抛出瞬间,甲、乙两球的动能相等
B. 甲球经过P、Q两点时的机械能相等
C. 甲球经过P点的动能小于乙球经过O点动能
D. 甲、乙两球落地前瞬间速度相等
7.美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行如图所示。”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和④
8.如图一盏电灯接在家庭电路中,当开关S闭合时,电灯不亮,用测电笔分别接触A、B、C、D时,发现A、B、C三点处测电笔的氖管发光,D点处测电笔的氖管不发光,则电路中的故障原因是( )
A. 开关S接触不良 B. 导线CD间有断路 C. 灯泡的灯丝断了 D. 无法确定
9.如图所示是小倩研究并联电路电流特点的实物图,保持电源电压不变,先闭合开关S,再闭合开关,闭合后( )
A. 甲表示数变大,乙表示数变大 B. 甲表示数不变,乙表示数变大
C. 甲表测干路的电流,乙表测的电流 D. 甲表测的电流,乙表测的电流
10.某超重报警电路如图,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,称重区域下方的传感器M受到的压力增大后,其电阻发生变化,导致电压表V的示数增大而触发警报器图中未画出报警,则M受到压力增大时( )
A. 传感器M的电阻变小
B. 电路消耗的总功率变大
C. V与A的示数变化量之比不变
D. V与A的示数变化量之比变小
11.小明在“自制调光灯”的实践活动中发现,“,2A”的滑动变阻器不能明显改变LED灯泡的亮度,后查阅资料发现LED灯的阻值约,小明想测量LED灯的阻值,于是找了一个阻值为的定值电阻及实验室常用器材,设计了以下四种测量方案,能完成测量的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为电阻箱。闭合开关,调节的阻值,下列关于电流表示数I、电压表示数U、的功率P及的阻值之间的关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题:本大题共6小题,共20分。
13.如图,工人用动滑轮提起木箱,使用动滑轮可以______。木箱重600 N,工人用400N的力将木箱匀速提高3m,则动滑轮的机械效率为______。
14.如图所示是小明家电能表,由表盘上的信息可知,他家用电器同时工作的总功率不能超过______ W。若电能表的闪烁得越快,说明电流做功越______选填“多”或“快”。某次小明将电热水壶单独接入电路,正常工作,测得电能表的指示灯闪烁了150次,则他家电水壶的额定功率为______ W。
15.如图所示,灯泡标有“6V,3W”字样,标有“,”,为标有“,1A”的滑动变阻器,电源电压恒定,闭合所有开关,灯泡恰好正常发光,则电源电压是______ V,10s内产生的热量为______ J;断开、,移动滑片的过程中,的电功率与电路总功率的最大比值为______。
16.小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:将瓶中留有少量水,盖上瓶盖如图甲,扭转瓶子如图乙;轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,瓶内气体内能减少。该过程与图丙中______冲程相似填字母序号,此过程中是通过______的方式改变了物体的内能。若汽油机曲轴的转速为,效率为,若1分钟汽油燃烧产生的内能,则每个做功冲程做______ J的机械功,汽油机的输出功率为______ W。
17.如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
闭合开关S后,当温度达到______时,发热电阻就停止加热。
当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的______端为正极。
为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是______填序号。
①增大“电源1”的电压;
②减小“电源2”的电压;
③减少电磁铁线圈匝数;
④改变电磁铁中电流方向。
18.指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。
如图甲所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的______;
如图乙所示,充电宝给手机充电过程中,手机电池相当于______电源/用电器;
如图丙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果3部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是______;
充电五分钟,通话两小时!”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,其手机的电池容量是,手机电池标有电压。最多可以充入电能______ J;如果要进一步提升充电速度,可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下,要在内充满该手机电池,至少需要______ V的充电电压。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
19.如图所示,画出作用在A点使挂着毛巾的衣架保持水平平衡的最小力F及其力臂l。
20.请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号,并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。
21.如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
四、实验探究题:本大题共8小题,共38分。
22.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量,实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示,木桩进入沙中的深度越深,则物体对木桩做的功越______,比较a、b可知:物体重力势能的大小与物体的______有关;比较______可知:物体重力势能的大小与物体的质量有关。
23.物理合作助学小组对“探究不同物质吸热升温现象”、“探究影响电流热效应的因素”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”这三组实验进行系统分析。
上述三个热学实验中,为了“探究不同物质吸热升温现象”的是______选填“甲”“乙”或“丙”中的一组或几组,下同组实验;通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的是______组实验;乙组实验______选填“需要”或“不需要”保持加热时间一样;
丙组实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高较快据此可初步得出结论:______。
24.在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为。
实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将平衡螺母向______调节,把铅垂线放置于 O点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线______选填“重合”或“垂直”时,即杠杆在水平位置平衡;
如图乙所示,需要在B点挂上2个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码杠杆______侧会下降;
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
3
多次实验,记录的数据如下表,可得、、、之间的关系是______;
下列实验中多次测量的目的与本次探究相同的是______。
A.探究反射角与入射角的关系
B.测量定值电阻的阻值
25.汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小明由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中。
三次实验应让小球由静止开始滚下。动能的大小是通过______来反映的。
善于动脑的小明又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,小球撞击时的速度______选填“相同”或“不同”,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做______选填“能”或“不能”验证动能与质量的关系。
26.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后______玻璃板填写操作方法,观察到细铁屑的排列如图甲所示,同时观察到小磁针发生偏转,则说明通电螺线管周围存在磁场。此时,如果移走小磁针,该结论______选填“成立”或“不成立”;
如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针______极的方向,这个方向就是该点的磁场方向。由此判断,通电螺线管外部的磁场分布与______磁体周围的磁场分布相似;
接下来小明断开开关,对调电源的正负极,闭合开关后,观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与______的关系。
27.在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
通过的电流
通过的电流
通过干路的电流I
小明测出的电流如表所示,为了得出普遍的规律,应当进行多次实验,操作方法是______。
此次测量中发现,灯泡比暗,若两灯泡灯丝的长度相同,______选填“”或“”的灯丝更粗。
如图所示的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电脑,两用电器均正常工作,a、b、c中电流最大的是______,判断依据是______。
28.小明用阻值为、、的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大;
正确连接电路后,将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是______;
根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示,由图像可知,电阻R两端的电压为______ V。得出的结论是电压一定时,电流与电阻成______比;
本实验中滑动变阻器的作用是除了保护电路外,还可______,分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
29.小明实验小组测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为,小灯泡额定电压为。
闭合开关后,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表示数,当小灯泡两端电压为时,电流表示数如图乙所示,为______ A,此时小灯泡的电阻为______结果保留一位小数;
根据数据绘制图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受______的影响;
小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为、、时,小灯泡对应的功率分别为、、,若,则______选填“>”、“=”或“<”。
小华实验小组利用如图丁所示电路测量自来水的电阻,其中内径均匀的圆柱形玻璃管装满自来水,阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞活塞电阻可忽略,活塞间玻璃管长12cm。电源电压约为3V且保持不变,滑动变阻器铭牌标有“,2A”字样。
①正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至______选填“A”或“B”端;
②实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎都为零,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好且各处连接没有问题,出现该现象的原因可能是______。
③为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻阻值为,定值电阻阻值为、电阻箱最大阻值为,单刀双掷开关S,两个相同的电压表量程为等器材,连接了如图戊所示电路,进行了如下实验操作:
把S拨到1位置,记录电压表示数;
把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录此时电阻箱的阻值;
计算玻璃管内自来水的阻值,则______;
若将阀门K打开,活塞间的距离拉长至24cm,此时玻璃管内自来水的阻值为______。
五、计算题:本大题共2小题,共12分。
30.天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为的水加热至沸腾,消耗了的天然气,已知水的比热容为,天然气的热值为。求:
水吸收的热量;
天然气完全燃烧所放出的热量;
天然气灶的烧水效率;
31.在图甲所示电路中,电阻的阻值为,小灯泡L的图像如图乙所示。只闭合开关,将滑动变阻器滑片移至最左端时,小灯泡恰好正常发光,再闭合开关,电流表示数变化了,求:
电源电压U及小灯泡的额定功率;
断开,闭合,调节滑动变阻器滑片位置使电流表示数为,再断开,闭合,求此时灯泡的实际功率P。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意;
B、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D、大铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意。
故选:C。
结合图片和生活经验,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和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
2.【答案】A
【解析】解:
洗衣机、电风扇主要是把电能转化为机械能,电视机在工作时,主要将电能转化为光能和声能,故不合题意;
只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应,符合题意.
故选
电流的热效应就是把电能转化为内能.可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应.
本题主要考查学生对:电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化.是一道基础题.
3.【答案】D
【解析】解:A、实验室中常用小灯泡的电阻约为,可以忽略不计,故A不符合实际情况;
B、一节新的干电池的电压为,故B不符合实际情况;
C、家用电冰箱正常工作电流约为1A,故C不符合实际情况;
D、人体的安全电压不高于36V,故D符合实际情况。
故选:D。
根据常见的电阻、电流和电压进行估测。
本题考查的是常见电压、电流和电阻值的估测,属于基础题目。
4.【答案】
【解析】
5.【答案】D
【解析】解:A、此过程所做的有用功为:,
根据变形得,拉力做功为:,故A错误;
B、由图可知,斜面的夹角为,高为,所以斜面的长度;
拉力做的额外功为:
;
物体所受的摩擦力为:,故B错误;
C、在匀速拉动过程中,物体的质量不变,速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增加,机械能变大,故C错误;
D、若以的速度匀速拉动物体,拉力、摩擦力、物体的重力均不变,斜面的机械效率不变,仍为,故D正确。
故选:D。
根据求出有用功;然后根据机械效率的计算公式变形可求出总功;
根据几何知识求出斜面的长度;额外功等于克服摩擦阻力做的功,根据求出额外功,根据求出摩擦力;
动能与物体的质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能是动能和势能的总和;
若以的速度匀速拉动物体,拉力、摩擦力、物体的重力均不变。
熟练运用功、机械效率的计算公式,准确分析物体的受力情况,理解影响斜面机械效率的因素,是解答此题的关键。
6.【答案】C
【解析】解:动能与质量、速度有关;甲、乙两个小球在运动过程中,机械能守恒。
A、甲、乙两球的质量和初速度相同,动能相等,故A正确;
B、两球在运动的过程中,机械能守恒,甲球经过P、Q两点时的机械能相等,故B正确;
C、抛出瞬间,甲乙两球机械能相等,落回P、O两点时两球的机械能也相等,由于两球质量和高度相等,所以两球的重力势能相等;机械能守恒,甲球经过P点的动能等于乙球经过O点动能,故C错误;
D、甲、乙两球落地前瞬间机械能相同,质量相等,速度相等,故D正确。
故选:C。
不计空气阻力,质量相同的两个小球在整个运动过程中机械能守恒。
本题考查的是影响动能、势能和机械能大小的因素;知道机械能守恒的条件。
7.【答案】A
【解析】解:地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,地球周围的磁感线从磁北极指向磁南极;因牛的身体朝向习惯与地磁场磁感线平行,则牛的身体朝向习惯性呈现南北方向,即图中①②,故A正确,BCD错误。
故选:A。
地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,地球周围的磁感线从磁北极指向磁南极。
本题考查了磁感线方向,属于基础知识考查。
8.【答案】B
【解析】解:当开关S闭合时,电灯不亮,用测电笔分别接触A、B、C、D时,发现A、B、C三点处测电笔的氖管发光,即A、B、C三点之间与火线相连,说明A点到C点之间电路正常。又因为CD之间为导线,而C点能使氖管发光,D点不能使氖管发光,因此导线CD之间有断路。
故选:B。
家庭电路的两根线分别是火线和零线,测电笔和火线接触时,氖管会发光,接触零线时,氖管不会发光。
本题考查了用测电笔检测电路的故障。在正常情况下,测电笔测火线时亮,测零线时不亮。
9.【答案】C
【解析】解:由图示电路图可知,闭合开关S,电路为灯的简单电路,两电流表均测量通过的电流,两电流表示数相同;再闭合,两灯泡并联,电流表甲测干路电流,电流表乙测通过的电流;
因为并联电路各支路互不影响,所以通过的电流不变,则电流表乙示数不变;因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表甲的示数变大。
综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
分析清楚图示电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后应用并联电路特点分析答题。
本题是一道电路动态分析题,分析清楚电路结构变化和电流表的所测对象是关键。
10.【答案】C
【解析】解:AB、由电路图可知,R与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由题知,称重区域下方的传感器M受到的压力增大后,导致V示数增大而触发警报器,由串联电路的分压作用知传感器M的电阻变大,电路的总电阻变大,由知电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由知电路消耗的总功率变小,故AB错误;
D、由可知,V与A的示数之比等于的阻值,所以,V与A的示数之比变大,故D错误;
C、根据串联电路电压的规律知电压表示数的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,由知V与A的示数变化量之比等于R的阻值,所以V与A的示数变化量之比不变,故C正确。
故选:C。
由电路图可知,R与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,称重区域下方的传感器M受到的压力增大后,由串联电路的分压作用和V示数增大而触发警报器判断出传感器电阻的变化,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知电路中电流的变化,由判断出电路消耗总功率的变化,根据V与A的示数之比等于的阻值判断两者比值的变化,V与A的示数变化量之比等于R的阻值判断两者示数变化量之比的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律和电功率公式的应用,把V与A的示数之比转化为的阻值处理是关键。
11.【答案】A
【解析】解:闭合开关S,电阻被短路,电压表测量的是电LED灯两端电压即电源电压U,断开开关S,已知电阻与LED灯串联,电压表测量的是LED灯两端的电压,由串联电路的分压规律得:,所以LED灯的电阻,故A可行;
由于与LED灯的电阻较大,实验室用电源的电压比较小,常用电流表的最小分度值是,当断开开关或者闭合时,电路中的电流小于电流表的分度值,不能准确读取电流,故BC无法根据求出LED的电阻;
D,当开关S断开时,已知电阻和LED灯串联,电压表测量的是它们的总电源即电源电压,当开关S闭合时,已知电阻被短路,电压表测量的是LED两端的电压即电源电压,LED灯和串联时,只有电源电压,用电器分电压都不能求出,故D不能求出LED的电阻。
故选:A。
A.闭合开关S,电阻被短路,电压表测量的是电LED灯两端电压即电源电压,断开开关S,已知电阻与LED灯串联,电压表测量的是LED灯两端的电压,已知电阻,由串联电路的分压规律可求出LED的电阻;
由于、LED灯的电阻较大,实验数常用电源的电压比较小,常用电流表的最小分度值是,当断开开关或者闭合时,电路中的电流小于电流表的分度值,不能准确读取电流,无法根据求出LED的电阻;
D,无论闭合S还是断开S,电压表始终测量的是电源电压;
本题考查了熟悉实验室常用器材的规格,开关闭合与断开时电路的工作状态,熟练掌握串并联电路电流、电压的规律。
12.【答案】B
【解析】解:A、电流表示数I、电压表示数U都是定值电阻的电流和电压,因为知,电流与电压成正比,图像是过原点的直线,故A错误;
B、知,定值电阻的电功率与电流平方成正比,故B正确;
C、根据知,的电阻越大,电流中的电流越小,但不是一次函数关系,因而图像不是直线,故C错误;
D、根据可知,电流随着的电阻增大,越来越小,但不可能为0,因而电压也是不可能为0,故D错误,应该是图像变化越来越慢,无限趋近于0,故D错误。
故选:B。
定值电阻的电流与电压成正比,根据分析功率与电流平方关系;
根据分析电流与电阻的关系,根据的分析电压表示数与的关系。
本题考查电路图像的分析,属于较难题。
13.【答案】省力
【解析】解:动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆,所以动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
将木箱匀速提高3m,则有用功为:;
动滑轮上绳子的有效股数,则绳子自由端移动的距离:,
拉力做的总功:,
该动滑轮的机械效率:
。
故答案为:省力;。
轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮,动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
使用滑轮或滑轮组提升重物时,克服物体重力做的功为有用功,则根据可求出有用功;
动滑轮上绳子的有效股数,根据求出绳子自由端移动的距离,再根据求出拉力做的总功,最后利用求出该动滑轮的机械效率。
本题考查了动滑轮的特点和做功公式、机械效率公式的应用,明确有用功和总功的含义是关键。
14.【答案】8800 快 1000
【解析】解:小明家同时工作用电器的最大总功率;
电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表,转盘转得越快,表示用电器消耗电能越快,则电路总功率越大;
表示电路中用电器每消耗电能,电能表指示灯闪烁3000次,
则电能表指示灯闪烁了150次,电热壶消耗的电能:
;
电热壶的电功率:
;
故答案为:8800;快;1000。
由电能表参数“220V ”可知,电能表的工作电压和平时工作允许通过的最大电流为40A,根据求出他家同时使用用电器的最大总功率;
电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表,电能表的闪烁得越快,表示用电器消耗电能越快,据此分析;
表示电路中用电器每消耗电能,电能表指示灯闪烁3000次,据此求出闪烁了150次,电热壶消耗的电能,再利用求电热壶的电功率。
题考查了消耗电能、电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
15.【答案】6 72 2:2
【解析】解:闭合所有开关,被短路,与灯泡并联,灯泡恰好正常发光,根据并联电路的电压特点,所以灯泡L两端的实际电压也等于灯泡L的额定电压,根据并联电路的电压特点可知,电源电压:;
由知,电压为6V,10s内产生的热量:;
断开、,电阻、串联,的电功率,
电路总功率由,
则的电功率与总电功率的最大比值,当越小,功率的比值就越大,则越大,越小;
故;
故答案为:6;72;2:3。
闭合所有开关,被短路,与灯泡并联,灯泡恰好正常发光,根据并联电路的电压特点据此求出电源电压;
只根据求出10s内产生的热量;
根据求出的电功率与电路的总电功率的最大比值。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律、电功和电功率公式的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
16.【答案】D 做功 4000
【解析】解:当瓶盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,瓶内气体的内能减小,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似,故该过程与图丙中热机的D冲程相似,此过程中是通过做功的方式改变了物体的内能;
由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,若汽油机曲轴的转速为,完成2400个冲程,对外做功600次;1分钟所做的机械功,
汽油机每分钟做功600次,所以每个做功冲程所做的机械功为:
,
汽油机的输出功率为:
。
故答案为:D;做功;4000;。
改变物体内能有两种方式,做功和热传递;压缩气体做功,可将机械能转化为内能;气体对瓶盖做功,内能转化为机械能;汽油机做功冲程中将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,若汽油机曲轴的转速为,完成2400个冲程,对外做功600次;根据得出1分钟所做的机械功,汽油机每分钟做功600次,据此得出每个做功冲程所做的机械功,根据功率公式得出功率。
本题考查了四冲程内燃机的工作过程和原理,正确解答的关键是对四个冲程特点的记忆和理解,属于对基础知识的考查。
17.【答案】90 右 ①
【解析】解:温度计就相当于开关,当介于金属丝接触导通,吸引衔铁断开加热电路,故此时金属丝对应的刻度是;
当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,电流从右侧流入,则“电源1”的右端为正极。
为增强电磁铁的磁性,必须增大线圈中的电流或增大线圈的匝数,故选:①。
故答案为:;右;①。
根据温度计的分度值读数;
根据安培定则确定电源正负极;
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
本题考查安培定则与电磁铁的磁性,属于基础题。
18.【答案】开关;用电器;并联;;。
【解析】解:
手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,感应区相当于电路中的开关,对手机起控制作用;
一个完整的电路由电源、导线、开关和用电器组成,在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,手机电池相当于用电器;
如图丙所示的手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电,如果3部手机同时充电,它们互不影响,那么这三部手机的连接方式是并联的;
闪充充电器的充电电压为5V,充电电流为4A,
则最多可以充入电能:;
手机的电池容量是,手机电池标有电压,
则手机电池充满电时储存的电能:,
在不改变充电电流的情况下,要在内充满该手机电池,充电电压为:
。
故答案为:开关;用电器;并联;;。
一个完整的电路由导线、电源、开关和用电器组成;根据感应区的作用和充电时手机电池的作用判断它们分别属于哪类元件;并联电路中各用电器互不影响;
知道闪充充电器的充电电压和充电电流,根据公式计算最多可以充入的电能;
已知手机的电池容量是,手机电池标有电压,根据公式计算手机电池充满电时储存的电能;在不改变充电电流的情况下,要在内充满该手机电池,根据公式求出此时的充电电压。
本题考查了电路的组成、电功公式的灵活运用,其中4小题有一定难度。
19.【答案】解:由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,过A点垂直于OA向下作出最小力F的示意图,如下图所示:
【解析】杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
杠杆的最小力问题是考查杠杆时最常见的问题之一,明确支点与动力作用点的位置,先找最长的力臂,再确定最小的力,这是一般的思路。
20.【答案】解:在家庭电路中,开关应接在用电器和火线之间,所以左边虚线框内为开关S,右边虚线框内为灯泡L;
安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;如图所示:
【解析】为了安全,在家庭电路中,开关要接在用电器和火线之间;
三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
本题考查了灯与开关、三孔插座的连接,属于基础题目。
21.【答案】解:根据电流从左侧流入,由安培定则知,左侧为N极,右侧为S极,右侧吸引小磁针的N极,故小磁针右侧为N极。如图所示:
【解析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
右手螺旋定则为物理中的重点及考试中的热点内容,要求能熟练应用。
22.【答案】多;高度; a、c
【解析】解:
物体下落过程中,物体的重力势能转化为动能,物体的重力势能就越大,对木桩做功越多,木桩陷入沙坑越深,所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小,这用到了转换法;
由a、b两图可知,物体的质量,从不同高度落下,落下的位置越高,木桩被打得越深,物体的重力势能越大,说明重力势能与高度有关;
比较a、c两图可知,物体的质量,物体从同一高度落下,质量越大,木桩被打得越深,说明重力势能与质量有关。
故答案为:多;高度;a、c。
本题是把物体的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各物体重力势能的大小的,这种研究问题的方法叫转换法;
重力势能的大小与物体的质量,物体被举起的高度有关,当高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大;当质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大,结合图象进行分析判断。
本题考查学生对实验的分析和概括能力,知道影响重力势能的因素是质量和高度,利用好控制变量法是解答的关键。
23.【答案】甲 乙、丙 不需要 在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多
【解析】解:为了“探究不同物质吸热升温现象”,要控制相同时间吸热相同,故选用相同的加热装置,加热不同的液体,即是甲组实验;
为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的乙组实验;根据转换法,丙实验中通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的;
乙组实验中,两种燃料要燃尽,故不需要保持加热时间一样;
丙组实验中两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,发现B烧瓶中温度计的示数升高较快,由转换法可知,产生的热量多,据此可初步得出结论:在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多。如果仅用丙图中提供的器材探究电热与电流的关系,要控制电阻和通电时间相同,还需要添加的测量工具是秒表。
故答案为:甲;乙、丙;不需要;在电流和通电时间相同时,导体电阻越大,产生的热量越多;秒表。
“探究不同物质吸热升温现象”,要控制相同时间吸热相同,要选用相同的加热装置,加热不同的液体;为了比较热值大小,要用不同的燃料燃尽,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,据此回答;
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析。
本题“探究不同物质吸热升温现象”、“探究影响电流热效应的因素”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法的运用,综合性较强。
24.【答案】右 重合 右 A
【解析】解:由图甲知,杠杆的左端低,应将平衡螺母向右调节,铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的,当零刻度线与铅垂线重合时,即杠杆在水平位置平衡;通过调节钩码的位置及数量使杠杆在水平位置平衡,这样力臂恰好沿着杆的方向,目的是为了便于测量力臂;
当左侧拉力,力臂时,
由杠杆平衡条件知,,
即,
解得:,
当两边各加一个钩码时,左侧,
右侧,
右侧力与力臂的乘积大,故杠杆右侧下降;
由记录的数据进行分析,可得、、、之间的关系是:;
本实验多次实验的目的是得出普遍结论,避免偶然性;
A.探究反射角与入射角的关系,多次实验的目的是得出普遍结论,避免偶然性,故A正确;
B.测量定值电阻的阻值,多次测量的目的是减小误差,故B错误;
故选:A。
故答案为:右;重合;右;;。
杠杆调水平的方法是:左低右调,右低左调;重力的方向总是竖直向下的,当零刻度线与铅垂线重合时,说明杠杆在水平位置平衡;为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
根据杠杆平衡条件进行计算即可;
根据实验数据分析得到杠杆平衡的条件;
本实验多次实验的目的是得出普遍结论,避免偶然性;据此分析。
本题是探究杠杆平衡条件的实验,要知道调节杠杆在水平位置平衡的方法、能够分析实验数据得到杠杆的平衡条件,能利用杠杆的平衡条件进行简单计算,本题难度中等。
25.【答案】木块移动的距离 不同 不能
【解析】解:实验中,动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法;
用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。
弹性势能转化为动能,钢球的质量相同,故钢球的速度不同;
若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧弹性势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。
故答案为:木块移动的距离;不同;不能。
小球把木块推出的距离长,说明球的动能大,这是一种转换的方法;
动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究;研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同;研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同。
此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况,及如何正确的对实验现象进行分析,归纳出正确的结论。
26.【答案】轻敲 成立 N 条形 电流方向
【解析】解:小明在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后需要轻敲有机玻璃板,这样做的目的是克服摩擦力的影响,使细铁屑可以自由移动。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转,说明了通电螺线管周围存在磁场。闭合开关后,发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置,均发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,电流周围存在的磁场是真实的,不会由于小磁针的消失而消失。
物理学中规定,自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后,小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。在通电螺线管外部多放置一些细铁屑,可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似,由此可以判断,通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
在其它因素不变的情况下,对调电源的正负极,改变通过螺线管的电流方向,观察小磁针的指向有无改变,可探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
故答案为:轻敲;成立;;条形;电流方向。
该实验中轻敲玻璃板可以让磁化的细铁屑有规律地排列起来;
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场分布相似;
通电螺线管的极性与电流方向有关。
本题考查的是通电螺线管的磁场特点;知道通电螺线管的极性与电流方向有关。
27.【答案】应换不同规格的灯泡进行多次实验 a a点在干路上,b、c两点在两条支路上,并联电路干路电流等于各支路电流之和
【解析】解:为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验;
此次实验发现,灯泡的电流小于灯泡的电流,根据并联电路各支路电压相等和知灯泡的实际功率小于灯泡的实际功率,所以灯泡的亮度小于灯泡的亮度;根据并联电路各支路电压相等和,则灯泡的电阻大于灯泡的电阻;由影响电阻大小的因素,若两灯泡灯丝长度相同,的灯丝更粗;
根据题意可知这是家庭电路的一部分,在家庭电路中台灯和电脑是并联的;图中a点在干路上,b、c两点在两条支路上;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以有,则a中的电流最大。
故答案为:应换不同规格的灯泡进行多次实验;;;a点在干路上,b、c两点在两条支路上,并联电路干路电流等于各支路电流之和。
根据表格数据得出结论;用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
根据并联电路各支路电压相等和分析;在材料和长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大;
根据题意和图示可知,台灯和电脑并联,a点在干路上,b、c两点在两条支路上,根据并联电路的电流特点求解。
本题探究并联电路中的电流关系”实验,考查注意事项、电路连接、数据分析和电功率公式的运用及影响电阻大小的因素。
28.【答案】定值电阻断路 2 反 调节定值电阻两端电压不变 10
【解析】解:滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大,根据欧姆定律可知总电阻变小,故滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器的右下接线柱和电源的负极接线柱相连,连接电路如下:
将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表两个接线柱到电源接通,由此可知可能的故障原因是定值电阻断路
由图象可知,当电路中电流为时,,
定值电阻两端电压;
从图像乙可知,当电压一定是时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,故电压一定时,通过导电的电流与导体的电阻成反比;
本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,保持定值电阻两端的电压不变。
设能完成实验,滑动变阻器电阻的最大电阻的最小值为,
由串联电路电压的分配规律得:,
,
解答:,
故实验中所选用的滑动变阻器的最大阻值不小于。
故答案为:见解答;定值电阻断路;;反;调节定值电阻两端的电压不变;10。
滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器的右下接线柱和电源的负极接线柱相连;
将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表两个接线柱到电源接通,由此可知可能的故障原因;
由图象可知,当电路中电流为时,,定值电阻两端电压;从图像乙可知,当电压一定是时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即电压一定时,通过导电的电流与导体的电阻成反比。
本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,调节定值电阻两端的电压不变。
当电路中接入最大电阻时,对应的滑动变阻器接入的电阻值为滑动变阻器最大电阻的最小值。
本题考查了实物图的连接,电路的故障分析,控制变量法在探究电流与电阻关系实验中的应用,通过实验数据归纳电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的关系。
29.【答案】 灯丝温度 > B 自来水的电阻太大
【解析】解:图甲中电流表量程,分度值是,电流表示数是,
此时小灯泡的电阻;
小灯泡两端的电压怎的,电流增大,灯丝的温度升高,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,小灯泡图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受灯丝温度的影响;
从图像可知小灯泡逐渐变量的过程中,电压的变化量相同的情况下,电流的变化量变小故
①为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大值的B端;
②移动滑片P,电流表示数几乎都为零,说明电路断路,电压表示数接近3V,电压表两个接线柱到电源两端通路,若电路元件完好且各处连接没有问题,出现该现象的原因可能是自来水的电阻太大;
③把S拨到1位置,既然电源表示数;
把S拨到2的位置,调节电阻箱阻值,是电压表示数与电压表示数相同,设电压表的示数为,电阻箱的阻值是,则由,
由并联电路中电压相等得:,
,
;
若甲阀门K打开,活塞的距离拉长至24cm,自来水的横截面积没有变化,长度增大了一倍,导体的电阻与长度成正比,所以此时玻璃管内水的阻值为。
故答案为:;;灯丝温度;;①B;②自来水的电阻太大;③;。
图甲中电流表量程已知,分度值可知,读取电流表示数,此时小灯泡的电阻由欧姆定律求出;
小灯泡两端的电压增大,电流增大,灯丝的温度升高,小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
从图像可知小灯泡逐渐变量的过程中,电压的变化量相同的情况下,电流的变化量变小,由此判断;
①为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大值端;
②移动滑片P,电流表示数几乎都为零,说明电路断路,电压表示数接近3V,电压表两个接线柱到电源两端通路,若电路元件完好且各处连接没有问题,出现该现象的原因可能是自来水的电阻太大;
③把S拨到1位置,既然电源表示数;
把S拨到2的位置,调节电阻箱阻值,是电压表示数与电压表示数相同,设电压表的示数为,电阻箱的阻值是,电阻的阻值已知,就可知所在支路和电阻箱所在支路电流的比,由并联电路中电压相等求出;
若甲阀门K打开,活塞的距离拉长至24cm,自来水的横截面积没有变化,长度增大了一倍,导体的电阻与长度成正比,可知此时自来水的阻值。
本题考查了电流表的示数读取,欧姆定律的原因,小灯泡的电阻随温度的变化情况及小灯泡两端电压增大时的功变化快慢情况,测量自来水电阻的方法,电阻与长度的关系。
30.【答案】解:
在一个标准大气压下,水的沸点为,即水的末温为,
水吸收的热量:
;
天然气完全燃烧放出的热量:
;
此次烧开这壶水的热效率:
。
答:水吸收的热量为;
天然气完全燃烧放出的热量为;
天然气灶的烧水效率为。
【解析】知道水的比热容、水的质量、初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
根据可求出天然气完全燃烧放出的热量;
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的应用,要注意:在一个标准大气压下,水的沸点为。
31.【答案】解:当再闭合开关,电流表示数变化了,可知通过的电流,所以的电压,因为定值电阻和小灯泡为并联,根据并联电路电压规律可知电源电压,小灯泡的额定电压,由图乙可知,当小灯泡的电压为时,通过小灯泡的电流,所以小灯泡的额定功率;
断开,闭合,调节滑动变阻器滑片位置使电流表示数,根据欧姆定律可知,电路的总电阻,已知,所以滑动变阻器连入电路的阻值;
再断开,闭合,只有当电路中的电流,则滑动变阻器的电压,此时小灯泡的电压,恰好与坐标点一致,所以灯泡的实际功率。
答:电源电压为6V;小灯泡的额定功率为;
此时灯泡的实际功率为。
【解析】根据电流表示数变化了,可知通过定值电阻的电流,由欧姆定律可求得定值电阻的电压,由图可知,灯泡L和定值电阻并联,根据并联电路电压规律可得电源电压以及小灯泡额定电压,再由图乙可知小灯泡的额定电流,由公式求出小灯泡的额定功率;
断开,闭合,由电流表的示数,根据欧姆定律求出总电阻,由此可知滑动变阻器连入电路的阻值;由图判断出,当电流为时,电源电压恰好为6V,由此可求出此时小灯泡的实际功率。
本题主要考查欧姆定律和电功率的计算,关键是图像的识别,有一定综合性。
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