内容正文:
东江实验学校初三年级备考2025年安远县拔尖创新人才培养样本数据采集 九年级物理训练题七
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.小凌在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为95g的物体轻轻地放入装满酒精的深桶中,溢出80g酒精,物体受到的浮力是 N;这个物体的密度是 kg/m3,如果将这个物体轻轻放装满水的深桶中,将会溢出 kg的水。(g取10N/kg,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
2.如图所示,电源电压恒为12V,只闭合S,电流表示数为0.2A,电压表示数为U1,只闭合S、S1,电流表的示数为0.24A,电压表示数为U2,且U1∶U2=10∶9,则R1= Ω,R2= Ω;只闭合S2、S3,电流表示数为 A;整个电路最大功率为 W。(可更换电流表量程)
3.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是 N,
(2)此滑轮组中的动滑轮重力 N,
(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是 N
4.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的电阻为 Ω,灯泡L功率为 W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路,则另一电路两端所能加的最大电压为 V。
5.师师同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部, 它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B 及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为15cm时正方体A 刚好浸没,力传感器的示数大小 F 随水深h变化的图像如图乙所示。物体A所受到的重力为 N;当容器内水的深度为6cm 时,力传感器的示数大小为F,水对容器底的压强为p1;继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强为p2;则p1与p2比值的最大值为 。
6.如图所示是某电磁波的振动图像,该电磁波的波长为 m。
7.跳绳是一种简便易行的锻炼方式.如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象.由图象可知,他的重心移动的最大高度为 cm.若该同学身体质量为50kg,则他跳一次克服重力做 J功,1min内克服重力做功的功率为 W.(g取10N/kg)
8.如图所示,若将两个开关都闭合时,A1和A2的指针偏转角度相同,且电流表有两个量程分别为0~0.6A,0~3A,此时通过L1、L3的电流之比为1:8,当将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.32A,那么两开关都闭合时流过L2的电流为 A
9.阅读短文,回答问题。
嫦娥工程
在嫦娥四号探月过程中,探测器搭载着“玉兔二号”月球车从距离月面15km处开始减速下降,经历了近700s的落月过程,实现人类探测器在月球背面首次软着陆,查阅资料知道:同一物体在地球上所受重力是月球上的6倍,月球表面昼夜温差极大,月球车以太阳能为能源,面对月球表面真空等极端环境仍能将勘测的信息传回地球。由于月夜温度极低(可达-183℃),电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
如图甲,在反推发动机的“保驾护航”下,“嫦娥四号”探测器成功着陆月球。探测器还利用“鹊桥”中继星完成与地面的通信,如图乙。
(1)月球车通过 波将信息传回地球,月球车以太阳能为能源,太阳能电池板将太阳能转化为 能;
(2)关于“嫦娥四号”,下列说法中正确的是 。
A.减速垂直下降时机械能保持不变
B.夜晚科研观测拍照时利用了紫外线的热效应
C.减速垂直下降时反推发动机应向下喷气
D.为减小月球温差带来的影响,制作探测器舱的外壳应具有良好的导热性
(3)“玉兔二号”月球车质量为135kg,共有6个轮子,当月球车停在月球水平表面时,它受到的重力为 N,若每个轮子与月球表面的受力面积为100cm2,则月球车对月球表面的压强为 Pa。(g地取10N/kg)
(4)白天月球车有时也利用储存在蓄电池里的能量进行工作,下表为月球车电池的一些参数,电池储存能量减少到10%时,月球车匀速返回充电,返回过程中受到的阻力为360N。月球车正常移动时的功率是 W,剩余电池容量的80%用于克服阻力做功,为确保月球车能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为 m。
输入电压
12V
运行模式
连续运动
电池容量
15A·h
正常移动速度
5cm/s
(5)图丙中图1是月球车的温度报警电路,电压U恒为12V,一个虚线框内为热敏电阻,另一个为电阻箱,其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图2所示。报警电路要求:①输出电压随温度升高而增大;
②当输出电压≥8V时,便触发报警器(未画出)报警。图中热敏电阻应接在框 (选填“1”或“2”)内:要求环境温度为38℃时开始报警,则电阻箱应调至 kΩ。
10.如图所示,用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是 。潜水艇通过改变 来实现浮与沉,因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V,水的密度为ρ水,铁的密度为ρ铁,要让瓶内有一半水时,潜水艇恰能在水中悬浮,则所选螺母质量的表达式为m = 。
二、单选题
11.用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍,滑轮组的机械效率为75%,下列说法正确的是( )
A.拉力F为80N
B.10s内绳子自由端移动2m
C.3s内物体重力做功180J
D.拉力F的功率为16W
12.在综合实践活动课上,小能设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V
B.滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶2
C.小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为18.75J
D.为使灯泡能正常发光且安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为5Ω~35Ω
13.小军同学设计了一种水果自动筛选器,其原理如图甲,放在水平轻质传送带上的水果,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于U0(U0为设定值)时,机械装置启动,将质量小的水果推出传送带,实现自动筛选功能。下列说法中正确的是( )
A.当水果随传送带一起向右匀速运动时,水果受到向右的摩擦力
B.当检测区没有水果时,电路中的电流最大
C.检测区水果质量越大,电路中的总功率越大
D.检测区水果质量越小,电压表的示数越大
14.如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,R2的滑片P自b向a移动,以下说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变大
B.电压表V2示数变大,电流表A示数变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.R1消耗的功率变大,R2消耗的功率不变
15.如图所示,小球从M点竖直向下以某速度抛出,球经静止的a台面第一次向反弹后,到达最高点N;然后球从N点下降时,台面已升至b位置并保持静止,球经台面第二次反弹后,到达最高点P,小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是( )
A.第一次反弹在上升过程中,突然撤去所有外力,小球将保持静止
B.点P的高度一定比点N低
C.第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能
D.小球在N点的重力势能不可能等于在M点的重力势能
16.如图所示,甲灯为“6V 6W”,乙灯为“6V 4W”,用一个输出电压恒为12V的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选用的电路是( )
A.
B.
C.
D.
17.下列关于声音的描述正确的是 ( )
A.振动停止,声音就消失
B.声音在空气中传播的速度在任何情况下都为 340m/s
C.在 100m 赛跑的终点计时员,以听到声音开始计时会降低运动员的成绩
D.不能够利用回声测量地球和月球之间的距离
18.如图-1所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V,2.5W”字样,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图-2所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。在确保电路元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表测R两端的电压
B.滑片P移动过程中,电压表示数变小
C.滑动变阻器能接入电路的最小阻值为4Ω
D.电源电压为6V
19.如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I-U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙,若乙图中D与R的电功率之比为P1∶P2=a,丙图中D与R的电功率之比P3∶P4=b,则下列关系式中正确的是( )
A.ab=1;a>b
B.ab<1;a<b
C.ab<1;a>b
D.ab>1;a<b
20.小明喝奶茶时发现有很多冰块漂浮在奶茶液面上,他想了解冰熔化后奶茶液面变化情况,于是他在家用盐水代替奶茶进行探究:将纯净水凝固而成的冰块放入装有适量盐水的水杯中(如图所示),观察冰块熔化后的情况。则( )
A.液面下降,液体对杯底的压强减小
B.液面上升,液体对杯底的压强变大
C.液面不变,液体对杯底的压强不变
D.液面上升,液体对杯底的压强不变
三、简答题
21.如图甲所示,一只未充气的气球静置于水平桌面上,桌面对它的支持力为F1;将它充满某种密度大于空气的气体后静置于相同的桌面上(如图乙所示),桌面对它的支持力为F2。请判断F1和F2的大小关系,并结合浮力和密度的相关知识说明理由。(不计气球皮的体积)
22.如图甲是某品牌智能体重秤,图乙是它的电路结构图,
为定值电阻,秤盘下方的电阻
为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)压敏电阻R所受压力增大时,电压表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);定值电阻
在电路中的作用是 。
(2)体重为
的小勇站在体重秤上时,电压表示数为
,则R0的阻值是多少 ?
(3)若小华站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J,则小华的体重为多少牛 ?
四、计算题
23.已知流过定值电阻R1的电流与它两端的电压之间的关系如图甲所示,现将R1、R2接入如图乙所示电路。已知,电源两端电压为6V。闭合开关S,电压表示数为2V。
(1)求定值电阻R1的阻值;
(2)求1min内定值电阻R1产生的热量;
(3)求R2的电功率。
24.如图甲所示,R2为定值电阻,R1为可变电阻,其阻值可调可读,保持干路电流I不变。
(1)若该电路接入电压为6V的电源两端,当定值电阻R2=15Ω,干路电流I=1A,求可变电阻R1的阻值。
(2)已知通过可变电阻R1的电流的倒数
与其阻值R1的关系图线如图乙所示,试求:
①定值电阻R2;
②干路电流I的值。(提示:并联电路两端电压不是定值)
五、实验题
25.回顾实验和探究:(将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
探究欧姆定律:
实验电路
根据电路图将实物电路连接完整:( )
方法步骤
①接通电路前,变阻器的滑片P应移到阻值最大处;
②在ab间接入5Ω的定值电阻R1,10Ω的定值电阻R2,移动滑片P,测量并记下几组电压和电流值,填入表1、表2;
表格
表1 R1=5Ω
次数
1
2
3
U/V
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
表2 R2=10Ω
次数
4
5
6
U/V
1
2
3
I/A
0.1
0.2
0.3
图中 线表示R2的U﹣I关系图像。
结论
分析第 次数据可知:在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
问题讨论
将上述实验电路中的定值电阻换成标有“4V 0.3A”的小灯泡。在测量小灯泡的电功率时,两电表示数如图所示,此时小灯泡的实际功率为 W,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 移动。小雨还计算了小灯泡的电阻,发现电阻发生改变,这是因为灯泡的电阻受到 的影响。
26.某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
表乙
实验次数
1
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.60
0.26
0.20
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,电路中的电流变大);
(2)连接好电路,闭合开关发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)实验时改变 的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制 保持不变,测出多组数据进行分析,得出结论;
(4)表乙是实验数据记录表格,分析可知实验操作存在的问题是 ;
(5)完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,设计了图丙所示的电路,其中
为电阻箱;请把下面步骤②中未完成的操作补充完整;
①将开关S与a连接,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额;
② ,使电压表示数仍为U额,读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。
27.由于现代科技的高速发展,手机从厚变薄,从只能打电话发短信到高清晰拍照,再到智能手机、5G时代的到来,上网速度非常快,功能强大,导致了“低头族”的出现,不合理利用手机,尤其影响了在校学生的身心健康.以下是小华在使用手机时整理的相关信息,请同学们利用所学物理知识帮助小华解决疑问.
(1)小华在利用手机给同学拍照时发现,手机与同学间距不变时,无论怎样改变自己眼睛与手机屏幕距离,图像大小及清晰度始终不变,而将手机靠近同学的过程中,图像越来越大,越来越清晰,最后模糊不清.小华通过搜集相关信息确定摄像头是一个“凸透镜”,那么根据上述描述,猜想:凸透镜成像的大小可能与 有关.
(2)带着提出的问题,小华在物理实验室利用相关器材进行了实验,将光具座放到水平桌面并调节水平后,发现屏上成像如下图所示,原因是 .
(3)将烛焰调到光屏中间位置后,进行实验,得到以下实验数据
实验序号
烛焰到透镜距离(cm)
光屏上像的情况
像的大小
1
40
倒立、缩小实像
很小
2
30
倒立、缩小实像
较小
3
15
倒立、放大实像
较大
4
20
倒立、等大实像
等大
5
10
不成像
不成像
6
13.4
倒立、放大实像
很大
…
…
…
…
通过以上分析,可以得到的初步结论是:在凸透镜成实像时,物体到凸透镜的距离越近,所成的像 ,在分析实验记录得到上述结论时,发现实验过程中存在一处不足,不利于得出实验结论,不足之处是 .
(4)小华将实验分享给小军,共同交流评估后,小军提出用手机拍照时,用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小动作时,屏幕上的像大小也跟着发生变化,于是,小军猜想凸透镜成像大小可能与 有关.
(5)小军在小华的实验基础上,利用两块不同的凸透镜得到如下实验数据
数据一:
焦距( )cm
实验序号
物距u(cm)
像距v(cm)
像的性质
1
40
13.4
倒立、缩小实像
2
30
15
倒立、缩小实像
3
20
20
倒立、等大实像
4
15
10
倒立、放大实像
5
13.4
40
倒立、放大实像
6
10
不成像
…
…
…
…
数据二:
焦距5cm
实验序号
物距u(cm)
像距v(cm)
像的性质
1
50
5.6
倒立、缩小实像
2
30
6
倒立、缩小实像
3
10
10
倒立、等大实像
4
8
13.3
倒立、放大实像
5
6
30
倒立、放大实像
6
5
不成像
…
…
…
采集数据一时,所用凸透镜的焦距为 cm.
小军综合分析两个表格中的某两组实验数据后,发现可以验证自己的猜想.请从表格中找出这两组数据 .
《东江实验学校初三年级备考2025年安远县拔尖创新人才培养样本数据采集 九年级物理训练题七》参考答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
C
A
B
B
D
D
B
D
1.
0.095
【详解】[1]物体所受的浮力为
则物体所受的浮力为
。
[2]若漂浮或者悬浮,浮力等于重力,即排开液体的质量等于自身的质量,而自身的质量不等于排开液体的质量不同,故该物体沉底,那么物体的体积为
则物体的密度为
则物体的密度为
。
[3] 如果将这个物体轻轻放装满水的深桶中,小于水的密度,故漂浮,漂浮时,浮力等于重力
将会溢出水的质量为
故溢出水的质量为
。
2. 10 20 1.6 26.4
【详解】[1][2]只闭合S,电路中三电阻串联,电压表测R1、R3两端的电压,电流表测电路中的电流。由欧姆定律可知,电路中的总电阻为
……①
电压表示数U1为
U1=I1(R1+R3)=0.2A×(R1+R3)……②
只闭合S、S1,电流表的示数为0.24A,电阻R2、R3串联,R1被短路,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流。由欧姆定律可知,电路中的总电阻
……③
电压表示数U2为
U2=I2R3=0.24A×R3……④
解①②式得R1=10Ω,又
U1∶U2=10∶9
由③④式得
……⑤
将R1=10Ω代入⑤式得,R3=30Ω;将R3代入③式得,R2=20Ω。
[3]只闭合S2、S3,R1、R3并联,电流表测电路中的电流。由欧姆定律和并联电路电流规律可得,电路中的电流为
故电流表示数为1.6A。
[4]由电路图可知,断开S1,闭合S、S2、S3时,三电阻并联,电路中的电流最大,功率最大,最大功率为
3. 500 400 600
【详解】(1)建材的重力:
;
(2)由图象可知,当η=50%时,物重G=400N,
滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计,则滑轮组的机械效率为:
即:
解得动滑轮的重力:
,
(3)当η′=60%时,
滑轮组的机械效率:
,
即:
,
解得:
,即运送建材的重力是600N.
4. 12 3 16
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总功率
P=UI=U(IR+IL)
因闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,所以,由图象可知,当UL=6V时,IR=0.3A,IL=0.5A,符合题意,此时灯泡的额定电压为6V,此时灯泡L的电阻
[2]灯泡L的额定功率
PL=ULIL=6V×0.5A=3W
[3]灯泡L与定值电阻R串联在另一个电路中,通过的电流是相同的,为了不损坏灯泡,则电路中的最大电流为灯泡的额定电流,即
I大=0.5A
此时灯泡两端的电压为6V;由图象可知:当U=6V时,通过R的电流
IR=0.3AR的阻值
则定值电阻两端的电压为
UR=I大R=0.5A×20Ω=10V
最大电压为
U'=UR+UL=6V+10V=16V
5. 6 3∶5
【详解】[1]由图乙可知,当h0=0cm时,力传感器的示数为F0=6N,由细杆的质量不计可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力为
G=F0=6N
[2]由图乙可知,当h2=5cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度h1= 15cm时,正方体A刚好浸没,则正方体A的边长为
当容器内水的深度h3=6cm时,此时水对容器底的压强为
此时正方体A浸入水的深度为
此时排开水的体积为
由阿基米德原理可得,正方体A受到的浮力为
力传感器的示数为
继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压强为p2,由图乙可知,当力传感器受到的压力
且水的深度较小时,p1与p2的比值最大,因为此时正方体A受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、细杆的支持力作用处于平衡状态,所以,由正方体受到的合力为零可得,受到的浮力为
由
可得,此时正方体浸入水中的深度为
此时容器内水的深度为
此时水对容器底的压强为
p1与p2比值的最大值为
6.240
【详解】由图像知,该电磁波振动的周期为
,频率
波长
7. 6 30 75
【详解】(1)由h-t图象可知,他的重心移动的最大高度
;
(2)同学的重为:
,
跳一次克服重力做功:
;
(3)分析图象可知,跳一次的时间为0.4s,则小明同学1min内跳的次数为:
,
1min内做的总功:
1min内克服重力做功的功率:
8.0.24
【详解】由图可知,灯L1、L2、L3并联,电流表A1测量L2和L3的总电流,电流表A2测量L2和L1的总电流。
将控制L1的开关断开,因为并联,所以流过L2和L3的电流没有发生变化。发现A2的示数减少了0.32A,说明流过L1的电流I1为0.32A。又因为两个开关都闭合时,通过L1、L3的电流之比为1:8,所以流过L3的电流为
两个开关都闭合时,两个电流表指针偏转角度相同,且电流表有两个量程分别为0~0.6A,0~3A,所以A1选择的是大量程,A2选择的是小量程。又因为电压表指针指示同一位置,大小量程相差5倍,即
解得
9. 电磁 电 C 225 3750 18 144 2 0.8
【详解】(1)[1]因为声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,所以月球车是通过电磁波传向地球传递信息的。
[2]月球车的太阳能电池帆板能的量转化是将太阳辐射产生的太阳能转化为电能,以供应月球车使用。
(2)[3] A.探测器减速垂直下降时,动能减小,重力势能减小,所以机械能也减小,故A错误;
B.紫外线没有热效应,夜视仪是利用了红外线工作的,所以夜晚科研观测拍照时利用了红外线的热效应,故B错误;
C.反推发动机工作时向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力的作用是相互的,喷出的气体给发动机一个向上的力使探测器减速,故C正确;
D.月球温差大,为了减小月球温差带来的影响,制作探测器舱的外壳应具有良好的隔热性,故D错误。
故选C。
(3)[4]因为同一物体在地球上所受重力是月球上的6倍,所以月球车停在月球水平表面时,它受到的重力为
[5]月球车对月球表面的压强
(4)[6]月球车匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡,牵引力等于阻力,即
根据
可知月球车正常移动时的功率
P=Fv=360N×0.05m/s=18W
[7] 电池储存能量减少到10%时,月球车匀速返回充电,此时的电量为
W=10%UIt=10%×12V×15A×3600s=64800J
剩余电池容量的80%用于克服阻力做功,则可供月球车行走的时间
为确保月球车能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为
s=vt=0.05m/s×2880s=144m
(5)[8]由题可知,热敏电阻和电阻箱串联在电源上,当环境温度是38℃时,热敏电阻的阻值是0.4kΩ,此时输出电压为8V,当环境温度超过38℃时,热敏电阻的阻值变小,输出电压超过8V,说明环境温度从38℃升高时,热敏电阻阻值变小,热敏电阻两端的电压变小,电阻箱两端的电压变大,即输出电压变大,故热敏电阻接在2位置,电阻箱接在1位置。
[9]当热敏电阻接在2位置,电阻箱接在1位置,环境温度是38℃,热敏电阻是0.4kΩ即
400Ω,此时电阻箱两端的电压是8V,因为串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和,所以热敏电阻两端的电压
U热=U-U电=12V-8V=4V
根据串联电路电流相等可得,电路中的电流
即
则电阻箱的阻值
R定=800Ω=0.8kΩ
10. 竖直向上 自重
【详解】[1]浸在液体中的物体受到向上的力,叫做浮力,浮力的方向是竖直向上的。
[2]图示潜水艇浸没在水中,排开水的体积不变,所受的浮力不变,是通过改变塑料瓶中的水的重力来改变浮力和重力的大小关系而实现沉浮的,所以是通过改变自重来实验沉浮的。
[3]设螺母的体积为V螺母,塑料瓶浸没在水中,排开水的体积等于塑料瓶与螺母的总体积,受到的浮力
塑料瓶中水的体积
瓶中水的质量
瓶中水的重力
潜水艇悬浮,所受的浮力等于自身的总重,有
F浮=G总=G水+G螺母
即
解得,螺母的质量
11.D
【详解】A.物体所受摩擦力为
由图可知,相当于两段绳子拉着物体,又由于物体匀速运动,绳子拉物体的拉力等于摩擦力,则有
所以拉力为
故A错误;
B.绳端移动的距离为
故B错误;
C.重力方向竖直向下,在力的方向上,物体没有移动,故重力不做功,故C错误;
D.绳子端移动速度为
拉力功率为
故D正确。
故选D。
12.C
【详解】A.由图甲可知,灯泡L、R1、R2串联在电路中,电压表V1测量灯泡L两端的电压。开关闭合,滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,由于电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,即电压表V1示数变大,对应图乙中的图像①。而图像②表示电流变大时,电压表示数变小,所以电压表V2可能是测量R1、R2两端电压或者是R2两端电压。因为串联电路电压等于各串联用电器电压之和,所以由两电压表示数之和不相等可知,电压表测量的是R2两端电压。 当滑动变阻器的滑片在最右端时,阻值最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压为UL=0.5V,滑动变阻器R2两端的电压为U2=3.5V,电流为I=0.1A,则电源电压
U=UL+U2+IR1=0.5V+3.5V+0.1A×R1 ①
当灯泡正常发光时,电路电流最大,由图乙可知,此时灯泡电压为Uˊ=2.5V,变阻器电压U2ˊ=0.75V,电路电流为Iˊ=0.25A,则电源电压
U=ULˊ+U2ˊ+IˊR1=2.5V+0.75V+0.25A×R1 ②
由①②可求得:R1=5Ω、U=4.5V,故A错误。
B.滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,R1两端电压
U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V
则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为
故B错误;
C.小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为
Q=(Iˊ)2R1t=(0.25A)2×5Ω×60s=18.75J
故C正确。
D.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,电阻器连入电路中的阻值最大,则
灯泡正常发光时,变阻器连入电路中的最值最小,则
所以,为使灯泡能正常发光且安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~35Ω,故D错误。
故选C。
13.C
【详解】由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压;
A.因为水果随传送带一起向右匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则水果在水平方向上不受摩擦力的作用,故A错误;
B.当检测区没有水果时,压敏电阻R受到的压力为零,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值最大,由串联电路的电阻规律可知,电路中的电阻最大,电源电压不变,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,故B错误;
C.检测区水果质量越大,压敏电阻R受到的压力越大,由图乙可知,压敏电阻R受到的压力越大,压敏电阻R的阻值越小,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻越小,电源电压不变,由
可知,电路中的总功率越大,故C正确;
D.检测区水果质量越小,压敏电阻R受到的压力越小,由图乙可知,压敏电阻R受到的压力越小,压敏电阻R的阻值越大,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻越大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流越小,由U=IR0可知,定值电阻R0两端的电压越小,即电压表的示数越小,故D错误。
故选C。
14.A
【详解】ABC.由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路电流,R2的滑片P自b向a移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可得,电路中电流变大,即电流表A示数变大,因定值电阻R1阻值不变,滑动变阻器R2的阻值变小,故由串联电路电阻等比例分压可知,定值电阻R1两端电压变大,即电压表V1示数变大,滑动变阻器R2两端电压变小,即电压表V2示数变小,由欧姆定值可知,电压表V1示数与电流表A示数的比值为定值电阻R1的阻值,故该比值不变,故A正确,BC错误;
D.因电路中的电流变大,故由P=I2R可知,R1消耗的功率变大,R2消耗的功率为
故可知,当R1=R2时,R2的功率最大,R2的功率会随着R2的阻值的变化而发生变化,故D错误。
故选A。
15.B
【详解】A.第一次反弹在上升过程中,小球具有一定的速度,突然撤去所有外力,根据牛顿第一定律可知,小球将保持匀速直线运动,故A错误;
B.小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,所以小球的机械能减小,若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能,到达的最高点为N点比M点高;若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能,到达的最高点为N点比M点低;若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能,到达的最高点为N点与M点一样高;球从N点下降时,台面已升至合适的位置b并保持静止,球再次经台面反弹后,由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,小球的机械能减小,到达的最高点P比N点低。故B正确;
C.第二次反弹上升过程中,由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,所以部分动能转化为重力势能,部分动能用来克服摩擦力做功,故C错误;
D.由B分析可知, N点的高度可能等于M点的高度,由于物体的重力势能跟质量与高度有关,所以小球在N点的重力势能可能等于在M点的重力势能,故D错误。
故选B。
16.B
【详解】A.由甲灯为“6V 6W”,乙灯为“6V 4W”,U甲=U乙,P甲>P乙,根据
得R甲<R乙。图中给甲灯并联了一个滑动变阻器,因甲灯的电阻比乙灯小,再并联一个电阻后其电阻会变小,甲灯所分的电压将更少,实际电压不可能达到额定电压,乙灯实际电压高于6V有可能烧坏,故两灯都不能正常发光,故A不符合题意;
B.图中给乙灯并联了一个滑动变阻器,调节滑动变阻器的阻值,能使其并联后的阻值正好与甲灯的阻值相等,这时两灯的实际电压都等于它们的额定电压而同时正常发光,故B符合题意;
C.图中甲、乙两灯是串联,因为R甲<R乙,根据串联电路中电压的分配与电阻成正比的特点有U甲<U乙,且
故U甲<6V,U乙>6V,因此两灯的实际电压均不等于它们的额定电压,两灯都不能正常发光,乙灯还有可能烧坏,故C不符合题意;
D.图中甲、乙两灯的并联电路,根据并联电路的特点有
两灯都超过了它们的额定电压,都不能正常发光甚至都烧坏,故D不符合题意。
故选B。
17.D
【详解】A.振动停止,发声就停止,但声音不一定就消失了,故A错误;
B.声音在介质中的传播速度与这种介质的温度有关,温度不同,传播声音的速度也不同,故B错误;
C.在100m赛跑终点的计时员,若以听到声音开始计时,会提升运动员的成绩,因为发令枪响时,运动员已开始运动,但声音传到计时员那时需要一定时间,那么会造成所以计的时间偏短,故C错误;
D.地球和月球之间有真空存在,而声音不能在真空中传播,所以不能够利用回声测量地球和月球之间的距离,故D正确。
故选D。
18.D
【详解】A.闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,所以测灯泡两端的电压,故A错误;
B.滑片P由b端滑到中点的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻减小,电路的电流增大,由欧姆定律
可知,灯泡的电压增大,电压表测灯泡两端的电压,所以电压表示数变大,故B错误;
CD.由图乙可知当电路中电流为0.3A时,滑动变阻器在b端,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,灯泡电压为
则电源电压可表示为
U=UL+IRP=3V+0.3A×RP-----------①
图乙中当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为总电阻的一半,此时灯泡的电压为
则电源电压可表示为
-----------②
联立①②可解得U=6V,RP=10Ω。
当电路中电流最大,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,根据题意,灯牌允许通过的最大电流为
灯泡的电阻是
电流表允许通过的最大电流为0.6A,综合可知电路中的最大电流为0.5A,则电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
RPmin=R−RL=12Ω−10Ω=2Ω
故C错误,D正确。
故选D 。
19.B
【详解】设乙图中的电源电压为U,由乙图知R和D并联,根据并联电路电压的规律可知,R和D两端的电压相等都等于电源电压,则R与D的电功率之比为
由丙图知R和D串联,设此时特殊纯电阻元件D的电阻为RD′,根据串联电路电流的规律可知,通过R和D的电流相等,则R和D的电功率之比为
则
由题意可知,乙图和丙图中的电源电压相等,当R和D串联时,由串联电路电压的规律可知
UR+UD=U
而R和D并联时它们两端的电压都等于电源电压,在甲图中作出D元件的I-U图像如下(其中紫色斜线为并联时D元件的I-U图像,红色斜线为串联时D元件的I-U图像),在I-U图像中,图线越靠近电压这一端,表示元件的电阻越大,所以由下图可知
由①④可知a<1,由②④可知b>1,则
a<b
由③④可知
ab<1
故选B。
20.D
【详解】冰漂浮于盐水面上,根据二力平衡原理,可得出浮力
F浮=G冰
根据阿基米德原理
ρ盐水gV排=ρ冰gV冰
冰块排开水的体积
冰块熔化后,状态变化,质量不变,冰熔化后变成水的质量
m水=m冰
可得
ρ水V水=ρ冰V冰
冰熔化后变成水的体积
因为
ρ盐水>ρ水
所以
V排<V水
即冰块排开盐水的体积小于冰块熔化后变成水的体积,所以液面上升了,又因为冰熔化成水,质量不变,重力不变,所以液体总重力不变,烧杯是圆柱形的,液体对杯底的压力
F=G
可得,液体对杯底的压强
可知,液体对杯底压强不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
21.
,见解析
【详解】甲图中,气球静置于水平桌面上,桌面对它的支持力为F1,重力与支持力是一对平衡力,
;乙图中,球内气体的密度大于空气的密度,桌面对它的支持力F2
故
。
22. 变大 保护电路
【详解】(1)[1]由图乙可知,该电路为R0和R的串联电路,电压表测R0两端的电压;由图丙可知,当压敏电阻
所受的压力增大时,其阻值会变小,由串联电路分压的规律可知,压敏电阻
两端的电压会变小,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压会变大,即电压表的示数变大;
[2]由电路图可知,电阻R0与压敏电阻
串联接入电路,若不串联电阻R0,当压力过大时,压敏电阻的阻值过小,由欧姆定律可知,电路中电流很大,易损坏电源,所以电阻R0起保护电路的作用;
(2)[3]由图丙R-F图像可知,当
时,
,由串联电路的电压特点可知压敏电阻
两端的电压为
根据串联电路中电流处处相等可知,通过R0的电流即为电路中的电流为
则电阻R0的阻值为
(3)[4]若小华站在体重秤上,根据
可得电路中的总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,此时压敏电阻的阻值为
由图丙R-F图像可知,压敏电阻的阻值为
时,压力为800N,所以小华的体重为800N。
答:(1)压敏电阻R所受压力增大时,电压表的示数将变大;定值电阻R0在电路中的作用是保护电路;
(2)体重为600N的小勇站在体重秤上时,电压表示数为2.4V,则R0的阻值是
;
(3)若小华站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J,则小华的体重为800N。
23.(1)4Ω;(2)60J;(3)2W
【详解】解:(1)由甲图可知,定值电阻R1两端的电压为4V,通过它的电流为1A,所以R1的阻值为
(2)因为是纯电阻电路,所以1min内定值电阻R1产生的热量
(3)由乙图可知,闭合开关S,两电阻串联,电压表测R1两端的电压。电压表示数为2V,所以电路中的电流为
电源两端电压为6V,根据串联正比分压可知,R2两端的电压为
U2′=U-U1′=6V-2V=4VR2此时的电功率为
P2= U2′I′=4V×0.5A=2W
答:(1)定值电阻R1的阻值为4Ω;
(2)1min内定值电阻R1产生的热量60J;
(3)R2的电功率为2W。
24.(1)10Ω;(2)①20Ω;②0.5A
【详解】解:(1)通过电阻R2的电流为
由并联电路电流的规律知通过电阻R1的电流为
I1=I﹣I2=1A﹣0.4A=0.6A
可变电阻R1的阻值为
(2)由图知道,当R1=5Ω时,通过R1的电流为
此时的电源电压为
U=I1′R1=0.4A×5Ω=2V
根据并联电路电流规律可知此时通过定值电阻的电流为
I2′=I﹣I1′=I﹣0.4A
根据并联电路电压特点结合欧姆定律知道,定值电阻的阻值为
﹣﹣①
当R1′=20Ω时,通过R1的电流
此时的电源电压为
U′=I1″R1′=0.25A×20Ω=5V
根据并联电路电流规律可知此时通过定值电阻的电流为
I2″=I﹣I1″=I﹣0.25A
根据欧姆定律可得定值电阻的阻值为
﹣﹣②
①②联立可得
I=0.5A
R2=20Ω
答:(1)可变电阻R1的阻值为10Ω;
(2)①定值电阻R2为20Ω;
②干路电流I的值为0.5A。
25. a 1与4、2与5、3与6 1.2 左 温度
【详解】[1]根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,根据题中电表接线柱的连接,电流表选用小量程串联在电路中,电压表选用大量程与电阻并联,如图所示:
[2]因为
图2中,当电流相等时,a图对应的电压大,由欧姆定律,图中a线表示R2的U﹣I关系图像。
[3]探究电流与电阻的关系,应控制电压相同,所以分析第1与4、2与5、3与6 次数据可知:在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
[4]将上述实验电路中的定值电阻换成标有“4V 0.3A”的小灯泡。在测量小灯泡的电功率时,两电表示数如图所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为3V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,故此时小灯泡的实际功率为
[5]灯在额定电压下正常发光,故应增大灯的电压,减小变阻器的电压,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向左移动。
[6]因为灯泡的电阻受到温度的影响,所以小雨在计算了小灯泡的电阻时,发现电阻发生改变。
26.(1)
(2)断路
(3) 定值电阻R 定值电阻R两端电压
(4)第3次实验中,没有控制定值电阻R两端电压保持不变
(5)将开关S与b连接,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节变阻箱的电阻
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,即滑动变阻器的电阻变小,所以变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图示数:
(2)连接好电路,闭合开关,电流表几乎无示数,说明电路可能断路,发现电压表示数接近于电源电压,则电压表、滑动变阻器、电流表、开关与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)[1][2]在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,由控制变量法可知,应控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻的阻值,所以实验时改变定值电阻R的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制定值电阻R两端电压保持不变。
(4)分析表中的数据发现,第1、4次实验中,定值电阻R两端电压
即控制定值电阻R两端电压保持3V不变,第3次实验中,定值电阻R两端电压
则第3次实验中,没有控制定值电阻R两端电压保持3V不变。
(5)②分析电路图可知,将开关S与a连接,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额,则灯泡正常发光;将开关S与b连接,滑动变阻器与变阻箱串联,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节变阻箱的电阻,直至电压表示数仍为U额,则变阻箱的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻。
27. 物体到凸透镜的距离 烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平直线上 越大 烛焰到透镜距离没有按照从大到小(从小到大)的顺序排列 凸透镜的焦距 10cm 两个表格中物距为30cm的两组数据
【详解】第一空.将手机靠近同学的过程中,图像越来越大,可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关.
第二空.通过观察此时的像没有在光屏中央,是因为烛焰、透镜、光屏中心不在同一水平直线上.
第三空.通过以上分析,可以得到的初步结论是:在凸透镜成实像时,物体到凸透镜的距离越近,所成的像越大;
第四空.在分析实验记录得到上述结论时,发现实验过程中存在一处不足,不利于得出实验结论,不足之处是烛焰到透镜距离没有按照从大到小(从小到大)的顺序排列.
第五空.小华将实验分享给小军,共同交流评估后,小军提出用手机拍照时,用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小动作时,其实是在调手机的焦距,当手机的焦距发生变化时,屏幕上的像大小也跟着发生变化,于是,小军猜想凸透镜成像大小可能与凸透镜的焦距有关.
第六空.当像的性质是倒立、等大的实像时,物距等于像距等二倍焦距,物距u是20cm,所以可得所用凸透镜的焦距为10cm.
第七空.为了验证猜想,应选用物距相同而焦距不同的两组数据,通过比较可知这两组数据为两个表格中物距为30cm的两组数据.
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