内容正文:
九年级物理试题
一、选择题(本大题共12小题, 每小题2分, 共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 中学生双脚站立对地面的压强约为100Pa
B. 中学生从一楼走上三楼, 大约需要做功3000J
C. 家用台灯正常工作时, 电流约为2A
D. 对人体安全电压为36V
2. 关于热现象, 以下说法错误的是( )
A. 检查口腔前, 将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B. 水烧开时, 离壶嘴较远的地方“白气”较浓, 这是汽化现象
C. 生长在沙漠中的仙人掌, 叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D. 寒冷的北方, 不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
3. 下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是( )
A. 一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的
B. 半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因
C. 可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源
D. 露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
4. 下列关于粒子和宇宙的认识, 正确的是( )
A. 哥白尼提出了“地心说”,牛顿创立了万有引力定律
B. 宇宙是一个有层次的天体结构系统, 它在不断地膨胀
C. 质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动
D. 在探索比原子更小的微观粒子的历程中, 汤姆生首先发现了质子
5. 某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是正立的
B. 光屏上像是放大的
C. 投影仪是利用此成像原理制成的
D. 右移光屏, 烛焰的像仍然在原处
6. 把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中,则
A. 因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮
B. 因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C. 因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮
D. 因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮
7. 下列有关安全用电的说法中,正确的是( )
A. 用电器不慎起火后,应立即用水灭火
B. 保险丝损坏,可用铜丝替换
C. 使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属体
D. 用电器金属外壳要接地
8. 如图所示, 轿车在水平路面上高速行驶, 下列说法正确的是( )
A. 车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
B. 以行驶的汽车为参照物, 路边的树是静止的
C. 驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
D. 高速行驶过程中, 车对路面的压力小于车静止时对路面的压力
9. 建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起, 桶在4s 内缓慢上升0.8m, 工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A. 该装置做的有用功为400J
B. 该装置的机械效率为90%
C. 绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D. 增大提起涂料的重力,机械效率不变
10. 骑行共享单车不戴头盔会存在安全隐患,于是小陈同学设计了以下方案:骑行前,扫码成功后(相当于一个开关闭合),指示灯亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后(另一开关闭合),电动机才通电工作:若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
11. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
12. 如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A. 白天流过R0的电流较小
B. 给路灯供电的电源应接在b、c两端
C. 如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来迟一些亮
D. 电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
二、填空题(本大题共6小题, 每空1分, 共18分)
13. 在舞蹈社团活动过程中,人耳能区分钢琴和长笛发出的配乐声,是由于它们所发出声音的______不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。小红身高1.7m,当他向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
14. 无人驾驶扫地车在平直路面上匀速前进, 并将地面上的垃圾吸入车内,此过程中, 扫地车整体的动能___________,机械能___________(两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
15. 反复弯折铁丝,铁丝弯折处会很烫,这是通过______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变铁丝的内能;这个过程中能量的转化与图______中的(选填“甲”或“乙”)汽油机工作过程是一致的,若某汽油机在工作时转速为3600r/min,则每分钟做功______次。某汽车百公里耗油5kg,这些汽油完全燃烧可放出的热量是______J。汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的______大的特点。若水箱内5kg水,温度升高了20℃,则水吸收的热量为______J。【q汽油=1.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
16. 实验小组用如图所示的电能表来测量某用电器的功率。 实验时他们将其余所有用电器关闭, 数出电能表转盘在10min内转了600圈。则该用电器在10min内消耗的电能是______,它的实际功率是______W,该用电器可能为______(选填“电水壶”“电视机”或“电风扇”)
17. 如图所示, 是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图, 该封口夹是利用电流的___________效应工作的; 当开关S1闭合、S2断开时是___________温挡;当开关S1、S2都闭合时是___________温挡(选填“低”或“高)。
18. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是______(电表每次测量均未超过量程)。
三、作图与实验探究题(本大题共5小题,19题6分,20~23题每空1分,共24分)
19. 请按照要求完成下列作图。
(1)如图所示, 请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线;
(2)如图所示, AC为轻质杠杆, O为支点, 在B点处挂一个铁球, 请画出杠杆在图示位置平衡时受到的最小动力 F1和铁球所受的重力 G;
(3)根据如图所示磁感线方向, 在相应的括号中, 标出永磁体左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源的极性(用“+”或“-”表示)。
20. 小明的妈妈采购了消毒液进行日常杀菌。为了测量该消毒液的密度,小明同学进行如下实验操作:
(1)把天平放在水平台上,游码移至零刻度线处,调节平衡螺母前,中央分度盘的指针偏转如图甲,此时应向 ___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平横梁水平平衡;
(2)用调节好的天平测出烧杯和适量消毒液的总质量为108.2g,将烧杯中的消毒液倒出一部分到量筒中,量筒中消毒液液面位置如图乙所示,则量筒中消毒液的体积为 ___________cm3;用天平测出剩余消毒液和烧杯的质量如图丙所示,则该消毒液的密度为 ___________kg/m3;
(3)分析以上步骤,你认为小明所测消毒液的密度 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
21. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时, 杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向___________移动(选填“左”或“右”)。
(2)杠杆平衡后,小李同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上___________个钩码, 使杠杆在水平位置平衡。
(3)取下B位置的钩码, 改用弹簧测力计拉杠杆的B点, 当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,杠杆始终在水平位置保持平衡(如图丙),测力计示数将___________(选填“变大”或“变小”) 。
(4)下列因素中, 不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平台面上 B. 实验所用钩码生锈
C. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 D. 弹簧测力计未调零
22. 用以下装置进行实验:
(1)图甲中, 若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”, 还需要的测量器材是___________, 实验中通过观察___________来比较产生的热量(选填“A”或“B”) ;
A.温度计示数的变化 B.电流表示数的大小
(2)若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”, 应选用图乙中的烧瓶___________,并将其电阻与图甲中 R串联。
(3)若要探究“不同物质吸热升温的现象”, 应选择图乙中的烧瓶___________,并将其电阻与图甲中 R___________(选填“串联”、“并联”或“串联并联都可以”) ;
(4)将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来, 通电一段时间后, 瓶中液体都没有沸腾, 烧瓶___________中的液体吸热最多, 烧瓶___________中的液体升温最慢。
23. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据甲图,将乙图中的部分电路连接完整(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)首先,接入10Ω的电阻,探究“电流与电压的关系”,实验过程中,通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压;当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为___________A;实验小组记录的数据表格如下,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是___________。
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比;
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上另一个电阻,闭合开关时电流表的示数变成了0.15A,由此可知换上的电阻为___________Ω,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑动变阻器的阻值适当调___________(选填“大”或“小”);
②她发现当接入___________Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器。
四、计算题(本大题共2小题, 24题9分, 25题9分, 共18分)
24. 如图所示电动车是人们便捷出行的交通工具。周末小明骑着电动车沿运河风光带水平路面上匀速行驶了6km,用时15min, 已知小明和电动车的总质量为 120kg, 2个轮胎和地面的接触总面积为20cm2, 骑行过程中所受的阻力为车总重的0.05倍(g取10N/ kg) 。 求在此骑行过程中:
(1)电动车的牵引力大小。
(2)电动车对水平路面的压强。
(3)电动车牵引力的功率。
25. 如图甲, 电源电压恒定, 灯泡L上标有“6V”字样, 灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。 定值电阻R1为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”,电流表量程为0~3A。当闭合开关S2, 断开开关S1、S3时, 灯泡L正常发光。 求:
(1)灯泡正常发光时的电阻和电源电压;
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,调节 R2使灯泡消耗的功率为1.2W时,滑动变阻器 R2的功率;
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时, 电路在10s 内产生的最大热量。
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九年级物理试题
一、选择题(本大题共12小题, 每小题2分, 共24分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意)
1. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 中学生双脚站立对地面的压强约为100Pa
B. 中学生从一楼走上三楼, 大约需要做功3000J
C. 家用台灯正常工作时, 电流约为2A
D. 对人体安全的电压为36V
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生的重力约为500N,双脚站立时和地面的接触面积为,对地面的压强约为
故A不符合题意;
B.中学生的重力约为500N,人从一楼到三楼上升的高度约为6m,中学生从一楼走上三楼,克服重力做功,故B符合题意;
C.家用台灯正常工作时,电流通常不超过0.1A,故C不符合题意;
D.对人体安全的电压不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于热现象, 以下说法错误的是( )
A. 检查口腔前, 将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B. 水烧开时, 离壶嘴较远的地方“白气”较浓, 这是汽化现象
C. 生长在沙漠中的仙人掌, 叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D. 寒冷的北方, 不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
【答案】B
【解析】
【详解】A.若直接将金属小镜子放入口腔,则口腔内温度较高的水蒸气遇到冷的镜面,易液化成小水珠附在镜面上,小镜子放在酒精灯上烤一烤后,其温度升高,可防止水蒸气液化,故A正确,不符合题意;
B.水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较低,有利于水蒸气放热液化成小水珠,形成“白气”,故B错误,符合题意;
C.生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为了减小水的表面积来减慢水的蒸发,从而应对干旱的环境,故C正确,不符合题意;
D.寒冷北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高,在较低的温度下容易凝固而导致无法使用,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是( )
A. 一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的
B. 半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因
C. 可怜九月初三夜——九月初三夜空弯月是自然界中的光源
D. 露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.水中的“夕阳”是由于光的反射所形成的虚像,故A错误;
B.人眼看到不透明物体的颜色是物体所反射的光的颜色,人看江面时,江面相当于不透明物体,其呈现出红色是江面反射红光所导致的,故B正确;
C.月亮的光是反射太阳发出的光,月亮本身不会发光,因此月亮不是自然界中的光源,故C错误;
D.露珠特别明亮是因为露珠表面光滑,发生了镜面反射,将大部分光线反射进入眼中,故D错误。
故选B。
4. 下列关于粒子和宇宙的认识, 正确的是( )
A. 哥白尼提出了“地心说”,牛顿创立了万有引力定律
B. 宇宙是一个有层次的天体结构系统, 它在不断地膨胀
C. 质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动
D. 在探索比原子更小的微观粒子的历程中, 汤姆生首先发现了质子
【答案】B
【解析】
【详解】A.哥白尼提出了“日心说”,牛顿创立了万有引力定律,故A错误;
B.宇宙是由物质组成的,宇宙中有很多的星系,星系中又有很多星体,宇宙是一个有层次的天体结构系,并且处于不断的膨胀演化过程中,故B正确;
C.原子核由带正电的质子和不带电的中子组成;电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动,故C错误;
D.在探索比分子更小的微观粒子的历程中汤姆生首先发现了电子,故D错误。
故选B。
5. 某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是正立的
B. 光屏上的像是放大的
C. 投影仪是利用此成像原理制成的
D. 右移光屏, 烛焰的像仍然在原处
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由图可知,此时的物距为50cm,像距为13cm,物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于二倍焦距,光屏上成倒立、缩小的实像;投影仪成像时,物体到透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪不是利用此成像原理制成的,故ABC错误;
D.由于此时成的是实像,是实际光线会聚而成的,所以即使实验中右移光屏或撤去光屏,烛焰的像仍然在原处,故D正确。
故选D。
6. 把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W ”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中,则
A. 因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮
B. 因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C. 因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮
D. 因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮
【答案】D
【解析】
【详解】两只灯泡的电阻分别为R甲=,,乙=
由公式P=I2R知,两灯串联,电流I相同,因为R甲<R乙,所以实际功率P甲<P乙,也就是乙灯较亮.
故选D
7. 下列有关安全用电的说法中,正确的是( )
A. 用电器不慎起火后,应立即用水灭火
B. 保险丝损坏,可用铜丝替换
C. 使用测电笔时,手不能接触笔上任何金属体
D. 用电器的金属外壳要接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.用电器不慎起火后,应立即切断电源,然后施救,绝对不能泼水灭火,因为常见水是导体,会导致救火者触电,故A错误;
B.铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保险的作用,所以保险丝损坏,不能用铜丝替换,故B错误;
C.用测电笔时,手必须要接触笔尾金属体,这样才能使测电笔发挥作用,故C错误;
D.金属外壳的用电器,外壳要接地,以防漏电,故D正确。
故选D。
8. 如图所示, 轿车在水平路面上高速行驶, 下列说法正确的是( )
A. 车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
B. 以行驶的汽车为参照物, 路边的树是静止的
C. 驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
D. 高速行驶过程中, 车对路面的压力小于车静止时对路面的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.图示中,车对路面的压力作用在路面上,路面对车的支持力作用在车上,两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.以行驶的汽车为参照物,则路边的树相对汽车有位置变化,是运动的,故B错误;
C.驾驶室座椅上的头枕,可在汽车被追尾时,避免造成伤害,因为汽车被追尾时,车会突然向前运动,而人由于惯性,会保持原来的运动状态不变,而向后倾,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤,故C错误;
D.高速行驶过程中,车受到竖直向下的重力和向上的支持力和升力作用,因为车的形状是上凸下平,在高速行驶时,由于汽车上方的空气流速比下方的大,于是形成一个向上的升力,所以此时车所受的支持力小于重力,而车对路面的压力与路面对车的支持力是一对相互作用力,所以车对地面的压力小于自身的重力;静止时,车受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,两个力是一对平衡力,它们的大小相等,所以此时的压力等于重力,那么高速行驶过程,车对路面的压力小于车静止时对路面的压力,故D正确。
故选D。
9. 建筑工人通过如图所示的装置将一桶质量为45kg的涂料从地面提起, 桶在4s 内缓慢上升0.8m, 工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A. 该装置做的有用功为400J
B. 该装置的机械效率为90%
C. 绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D. 增大提起涂料的重力,机械效率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.该装置做的有用功为
故A错误;
B.图中为定滑轮,则绳子自由端移动的距离为
则该装置做的总功为
则该装置的机械效率为
故B正确;
C.绳子自由端移动的平均速度为
故C错误;
D.增大提起涂料的重力,额外功基本不变,有用功增大,则机械效率增大,故D错误。
故选B。
10. 骑行共享单车不戴头盔会存在安全隐患,于是小陈同学设计了以下方案:骑行前,扫码成功后(相当于一个开关闭合),指示灯亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后(另一开关闭合),电动机才通电工作:若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,骑行前,扫码成功后一个开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,另一个开关闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则扫码开关在干路中控制整个电路,头盔开关串联在电动机所在支路中,控制电动机,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
12. 如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A. 白天流过R0的电流较小
B. 给路灯供电的电源应接在b、c两端
C. 如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来迟一些亮
D. 电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.白天,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R和R0串联,电路的总电阻减小,由I=可知,通过电路的电流变大,白天流过R0的电流较大,故A错误;
B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,衔铁被吸下,静触点与c接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与b接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则给路灯供电的电源应接在ab之间,故B错误;
C.如果将电阻箱R的阻值调大一些,电路中的电流变小,磁性变弱,吸引力变小,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C错误;
D.电源电压减小后,由I=可知,电路中的电流变小,磁性变弱,吸引力变小,傍晚时路灯比原来早一些亮,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共6小题, 每空1分, 共18分)
13. 在舞蹈社团活动过程中,人耳能区分钢琴和长笛发出的配乐声,是由于它们所发出声音的______不同(选填“音调”“响度”或“音色”)。小红身高1.7m,当他向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 音色 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]钢琴和长笛的结构、材料不同,因此发出声音的音色不同,我们可以通过音色来区分不同的乐器。
[2]平面镜成等大的像,小红身高1.7m,当他向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小不变。
14. 无人驾驶扫地车在平直路面上匀速前进, 并将地面上垃圾吸入车内,此过程中, 扫地车整体的动能___________,机械能___________(两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的垃圾吸入车内,此过程中,扫地车的总质量变大,速度不变,则动能变大;随着垃圾的吸入扫地车的质量增大,因此扫地车的重力势能变大;机械能是动能和势能的总和,所以扫地车整体的机械能变大。
15. 反复弯折铁丝,铁丝弯折处会很烫,这是通过______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变铁丝的内能;这个过程中能量的转化与图______中的(选填“甲”或“乙”)汽油机工作过程是一致的,若某汽油机在工作时转速为3600r/min,则每分钟做功______次。某汽车百公里耗油5kg,这些汽油完全燃烧可放出的热量是______J。汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的______大的特点。若水箱内5kg水,温度升高了20℃,则水吸收的热量为______J。【q汽油=1.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】 ①. 做功 ②. 甲 ③. 1800 ④. ⑤. 比热容 ⑥.
【解析】
【详解】[1][2]反复弯折铁丝是通过做功的方式使铁丝的内能增加,此过程是机械能转化为内能。甲图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,机械能转化为内能;乙图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能。所以反复弯折铁丝过程中能量的转化与图甲汽油机工作过程是一致的。
[3]汽油机一个工作循环飞轮转2转,对外做功一次。所以若某汽油机在工作时转速为3600r/min,则每分钟做功1800次。
[4]汽油完全燃烧可放出的热量为
[5]汽油机工作时,需要用水为其降温,这是因为水的比热容大,与相同质量的其他物质相比,升高相同温度时,吸收的热量多。
[6]水吸收的热量为
16. 实验小组用如图所示的电能表来测量某用电器的功率。 实验时他们将其余所有用电器关闭, 数出电能表转盘在10min内转了600圈。则该用电器在10min内消耗的电能是______,它的实际功率是______W,该用电器可能为______(选填“电水壶”“电视机”或“电风扇”)
【答案】 ①. 0.2 ②. 1200 ③. 电水壶
【解析】
【详解】[1]该用电器在10min内消耗的电能为
[2][3]实际功率为
电视机的电功率约为100W左右,电风扇的电功率约几十瓦,电水壶的功率约为1000W,则该用电器可能为电水壶。
17. 如图所示, 是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图, 该封口夹是利用电流的___________效应工作的; 当开关S1闭合、S2断开时是___________温挡;当开关S1、S2都闭合时是___________温挡(选填“低”或“高)。
【答案】 ①. 热 ②. 低 ③. 高
【解析】
【详解】[1]电流通过图示的电阻时,产生热量,将电能转化内能,这就是电流的热效应。
[2][3]由电路图知,当开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联接入电路,电路中的总电阻最大,据知,电路的总功率最小,为低温挡;开关S1和S2都闭合时,R2被短路,电路是R1工作的简单电路,电路中的电阻最小,据知,电路的总功率最大,为高温挡。
18. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是______(电表每次测量均未超过量程)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
[2]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
三、作图与实验探究题(本大题共5小题,19题6分,20~23题每空1分,共24分)
19. 请按照要求完成下列作图。
(1)如图所示, 请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线;
(2)如图所示, AC为轻质杠杆, O为支点, 在B点处挂一个铁球, 请画出杠杆在图示位置平衡时受到的最小动力 F1和铁球所受的重力 G;
(3)根据如图所示磁感线方向, 在相应的括号中, 标出永磁体左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源的极性(用“+”或“-”表示)。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图示中,对着异侧焦距入射的光线,经凹透镜后,折射光线平行于主光轴;通过光心的光线,经凹透镜后,折射光线传播方向不改变。如图所示:
【小问2详解】
图示中,杠杆的阻力(铁球对杠杆的作用力,等于铁球的重力)和阻力臂保持不变,则动力臂越大,动力越小,当动力作用在A点,方向与OA垂直时,对应的力臂最大,动力最小,则F1垂直于OA向上。铁球所受的重力方向竖直向下,作用在铁球的重心上,如图所示:
【小问3详解】
图示中,磁感线由N极出来,回到S极,所以永磁体左侧为S极,右侧为N极,通电螺线管的左侧为S极,右侧为N极,据安培定则知,通电螺线管的电流由左侧流入,右侧流出,所以电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
20. 小明的妈妈采购了消毒液进行日常杀菌。为了测量该消毒液的密度,小明同学进行如下实验操作:
(1)把天平放在水平台上,游码移至零刻度线处,调节平衡螺母前,中央分度盘的指针偏转如图甲,此时应向 ___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直到天平横梁水平平衡;
(2)用调节好的天平测出烧杯和适量消毒液的总质量为108.2g,将烧杯中的消毒液倒出一部分到量筒中,量筒中消毒液液面位置如图乙所示,则量筒中消毒液的体积为 ___________cm3;用天平测出剩余消毒液和烧杯的质量如图丙所示,则该消毒液的密度为 ___________kg/m3;
(3)分析以上步骤,你认为小明所测消毒液的密度 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】 ①. 右 ②. 60 ③. 0.9×103 ④. 准确
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,调节横梁平衡时,指针偏向分度盘左侧,由左偏右调可知,应将平衡螺母应向右调节。
(2)[2]量筒每一个大格代表20mL,分度值是2mL,量筒中消毒液的体积
V=60mL=60cm3
[3]烧杯和适量消毒液的总质量
m1=108.2g
剩余消毒液和烧杯的质量
m2=20g+20g+10g+4.2g=54.2g
量筒中消毒液的质量
m=m1-m2=108.2g-54.2g=54g
消毒液的密度
(3)[4]量筒中消毒液的体积测量是准确的,质量是准确的,故消毒液的密度测量值是准确的。
21. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时, 杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向___________移动(选填“左”或“右”)。
(2)杠杆平衡后,小李同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上___________个钩码, 使杠杆在水平位置平衡。
(3)取下B位置的钩码, 改用弹簧测力计拉杠杆的B点, 当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,杠杆始终在水平位置保持平衡(如图丙),测力计示数将___________(选填“变大”或“变小”) 。
(4)下列因素中, 不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平台面上 B. 实验所用的钩码生锈
C. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 D. 弹簧测力计未调零
【答案】(1)右 (2)3
(3)变大 (4)A
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,应将左端的平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;在实验过程中让杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
【小问2详解】
设杠杆上一个小格的长度是L,一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件可得
解得,即可在B位置挂上3个钩码。
【小问3详解】
如图乙所示,当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,左侧钩码对杠杆的拉力和力臂不变,弹簧测力计拉力的力臂变短,杠杆始终保持在水平平衡,由杠杆的平衡条件可知,测力计示数变大。
【小问4详解】
A.实验前需要调整杠杆平衡,故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;
B.所用的钩码上锈,单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;
C.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大,所测拉力不准确,对实验有影响,故C不符合题意;
D.弹簧测力计未调零,会使测得的力偏大或偏小,对实验有影响,故D不符合题意。
故选A。
22. 用以下装置进行实验:
(1)图甲中, 若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”, 还需要的测量器材是___________, 实验中通过观察___________来比较产生的热量(选填“A”或“B”) ;
A.温度计示数的变化 B.电流表示数的大小
(2)若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”, 应选用图乙中的烧瓶___________,并将其电阻与图甲中 R串联。
(3)若要探究“不同物质吸热升温的现象”, 应选择图乙中的烧瓶___________,并将其电阻与图甲中 R___________(选填“串联”、“并联”或“串联并联都可以”) ;
(4)将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来, 通电一段时间后, 瓶中液体都没有沸腾, 烧瓶___________中的液体吸热最多, 烧瓶___________中的液体升温最慢。
【答案】(1) ①. 秒表 ②. A
(2)C (3) ①. A ②. 串联并联都可以
(4) ①. A ②. B
【解析】
【小问1详解】
[1]要探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系,需要测量同一电阻相同时间内,通过不同的电流时温度的变化量;要准确完成本实验除了图中的温度计外,还需测量通电时间的工具秒表。
[2]电阻丝产生热量的多少不易观察,通过加热液体,液体升高的温度来呈现,所以电阻丝产生的热量多少是通过观察温度计升高的示数来反映。
故选A。
【小问2详解】
若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,需要控制电流和通电时间相同,电阻不同,应选择图乙中烧瓶C与图甲中的烧瓶串联在电路中。
小问3详解】
[1][2]探究不同物质吸热升温的现象,应选相同质量的不同物质进行加热,使液体相同时间吸收的热量相同,比较物体升高的温度;故应选择与甲图烧瓶中不同的物质、烧瓶中的电阻相同、使通过电阻的电流相同的,故选烧瓶A,将其电阻与图甲中的R串联或并联在电路中,都能使通过两个电阻的电流相同。
【小问4详解】
[1][2]将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来,通电一段时间后,由可知,A中电阻较小,通过的电流较大,A中产生的热量最多,液体吸热最多,B、C中电阻丝产生的热量相同;由于A、B中都为水,因此产生热量多的温度计升高的示数就大,故;由可知,物质吸收的热量和质量都相同时,比热容越小,温度变化越快,因此煤油中温度计的示数大,故;由以上分析可得,烧瓶B中的液体升温最慢。
23. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据甲图,将乙图中的部分电路连接完整(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)首先,接入10Ω的电阻,探究“电流与电压的关系”,实验过程中,通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压;当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为___________A;实验小组记录的数据表格如下,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是___________。
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比;
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上另一个电阻,闭合开关时电流表的示数变成了0.15A,由此可知换上的电阻为___________Ω,为了使电阻两端的电压恢复到2V,此时应将滑动变阻器的阻值适当调___________(选填“大”或“小”);
②她发现当接入___________Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) (2)短路
(3) ①. 0.28 ②. 1 ③. 正
(4) ①. 20 ②. 大 ③. 25 ④. 50
【解析】
【小问1详解】
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右移动时,电流表示数变大,故变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,与电流表串联,电压表与电阻并联,如图
【小问2详解】
闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,电压表可能被短路也可能断路,若故障只在定值电阻,电路存在的故障可能是定值电短路。
【小问3详解】
[1]当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A。
[2]根据串联电阻的规律,电路的最大电阻为
根据欧姆定律,电路的最小电流为
由分析可知,表格中第1组数据不符合实际。
[3]根据表中数据可知,电压与电流的比值大小不变,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
①[1][2]实验中控制电阻两端的电压为2V不变,用10Ω的电阻完成实验,根据串联电路的分压规律,滑动变阻器接入电路的电阻为
更换电阻后,滑动变阻器两端的电压为
定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路分压规律可知,此时定值电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相等为20Ω;根据串联电路分压规律,要使定值电阻两端的电压减少恢复到2V,此时应将滑动变阻器的阻值适当调大,使其两端的电压增大。
②[3][4]实验中控制电阻两端的电压为2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
电阻的电压为变阻器电压的0.5倍,根据分压原理,当接入变阻器连入电路中的电阻最大为40Ω时,对应的定值电阻最大为
故实验中她发现当接入25Ω的电阻进行实验时,无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都大于2V;若想完成实验,由分压原理,应更换的滑动变阻器的最大阻值不小于
四、计算题(本大题共2小题, 24题9分, 25题9分, 共18分)
24. 如图所示电动车是人们便捷出行的交通工具。周末小明骑着电动车沿运河风光带水平路面上匀速行驶了6km,用时15min, 已知小明和电动车的总质量为 120kg, 2个轮胎和地面的接触总面积为20cm2, 骑行过程中所受的阻力为车总重的0.05倍(g取10N/ kg) 。 求在此骑行过程中:
(1)电动车的牵引力大小。
(2)电动车对水平路面的压强。
(3)电动车牵引力的功率。
【答案】(1)60N (2)
(3)400W
【解析】
【小问1详解】
小明和电动车的总重力
骑行过程中所受的阻力
电动车匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,牵引力。
小问2详解】
电动车对地面的压力,电动车对水平路面的压强
【小问3详解】
电动车的输出功率
25. 如图甲, 电源电压恒定, 灯泡L上标有“6V”字样, 灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。 定值电阻R1为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”,电流表量程为0~3A。当闭合开关S2, 断开开关S1、S3时, 灯泡L正常发光。 求:
(1)灯泡正常发光时的电阻和电源电压;
(2)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,调节 R2使灯泡消耗的功率为1.2W时,滑动变阻器 R2的功率;
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时, 电路在10s 内产生的最大热量。
【答案】(1)12Ω,16V
(2)5.2W (3)288J
【解析】
【小问1详解】
灯泡额定电压为6V,由图乙可知,灯泡额定电流为0.5A,灯泡正常发光时的电阻
当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯泡L与定值电阻R1串联,电流表测量电路电流,灯泡L正常发光,电路电流,定值电阻两端的电压
由串联电路电压规律知电源电压
【小问2详解】
当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,调节R2使灯泡消耗的功率为1.2W,由图乙知,当时,此时灯泡的功率
符合已知条件,此时灯泡电压为3V,电路电流为0.4A,则滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器R2的功率
【小问3详解】
当开关S1、S2、S3均闭合时,灯泡L被短路,电路为R1与R2组成的并联电路,电流表测量干路电流,通过R1的电流
滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”,所以通过R2的最大电流,由并联电路电流规律知,干路中的最大电流
电路在10s内产生的最大热量
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