内容正文:
2024-2025学年江苏省南京市秦淮区九年级(上)期末物理试卷
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符合题意)
1. 如图所示的工具中,在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 开瓶器
C. 核桃夹 D. 钢丝钳
【答案】A
【解析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
所属的杠杆类型与其他三个不同的工具是A。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 麻雀飞行时的功率约为80W
B. 电子计算器的电流约为150μA
C. 一节干电池的电压约为2V
D. 一盏日光灯的电功率约为900W
【答案】B
【解析】
【详解】A.麻雀飞行时的功率一般在10W以下,故A不符合题意;
B.电子计算器的电流非常小,约为150μA,故B符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,故C不符合题意;
D.一盏日光灯的电功率约为40W,故D不符合题意。
故选B。
3. 小明观察了厨房的一些设备和现象,下列说法正确的是( )
A. 吸油烟机的风扇和照明灯泡是串联的
B. 破壁机工作时,电动机将机械能转化为电能
C. 汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同
D. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸油烟机的风扇和照明灯泡工作时,互不影响是并联的,故A错误;
B.破壁机工作时,电动机将电能转化为机械能,故B错误;
C.汤沸腾后锅盖被顶起过程中内能转化为机械能,能量转化与汽油机的做功冲程相同,故C正确;
D.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头温度很高,热量是过程量,不能表述为物体含有热量,故D错误。
故选C。
4. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,下列说法正确的是( )
A. 图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,稻米越容易去皮
B. 图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C. 图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,对外做的功越多,稻米越容易去皮,故A正确;
B.图乙,水由高处流下时,水的重力势能转化为动能,水的动能增大,故B错误;
C.图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的动能和势能都不变,机械能不变,故C错误;
D.图丁,稻粒落入木桶的过程中,其重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是:① 厚玻璃筒内气体② 试管内水蒸气③ 汽缸内高温燃气④ 铁丝。当发生图片中的物理过程时,研究对象的内能减小的有( )
A. ① ② B. ② ③ C. ③ ④ D. ① ④
【答案】B
【解析】
【详解】图甲,厚玻璃筒内的气体被压缩时,活塞对气体做功,瓶内气体温度升高,气体的内能增加;
图乙,瓶子内的气体推动塞子跳起时,气体对塞子做功,气体的内能化为塞子的机械能,瓶子内空气内能减小;
图丙,汽缸内的燃气推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内燃气的内能减少;
图丁,对铁丝做功,温度升高,铁丝内能增大。
综上分析,研究对象的内能减小的有:②③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 小明家使用的是如图所示的智能门锁,它可以通过指纹加密码,或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别,由M执行解锁工作,下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】智能门锁,它可以通过指纹加密码或者指纹加人脸的方式打开,这两种方式都必须指纹正确,因而指纹开关是在干路中,与电动机串联,而人脸和密码只要有一个满足即可,互不影响,故人脸与密码的开关并联,故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 如图甲、乙所示,用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度,已知GA=2GB,两个动滑轮的机械效率相等(忽略绳重和摩擦)。下列说法正确的是( )
A. 两个动滑轮重力的大小关系是G动甲<G动乙
B. 拉力做功的比值W甲︰W乙=2︰1
C. 若用这两个动滑轮提升相同物体,甲更省力
D. 若用这两个动滑轮提升相同物体,甲的机械效率更高
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,两个动滑轮的机械效率分别为,
已知GA=2GB,两个动滑轮的机械效率相等,则,即
则G动甲=2G动乙,即G动甲>G动乙,故A错误;
B.拉力做的功为总功,由可得,
已知GA=2GB,有用功为W有=Gh,则W有甲=2W有乙
两个动滑轮的机械效率相等,则拉力做功关系为W甲︰W乙=2︰1,故B正确;
C.若用这两个动滑轮提升相同物体,动滑轮由两段绳子承担物重,则,
故F甲>F乙,所以乙更省力,故C错误;
D.若用这两个动滑轮提升相同物体,甲机械效率为
乙的机械效率为
因为G动甲>G动乙,所以η甲<η乙,所以乙的效率更高,故D错误。
故选B。
8. 下列说法正确的是( )
A. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B 发光二极管由超导体材料制成
C. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
D. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡可能是并联
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅笔芯是导体,橡皮和塑料吸管是绝缘体,故A错误;
B.发光二极管由半导体材料制成,故B错误;
C.电源是提供电压的装置,电路中有电源且电路是闭合的,就一定会产生电流,故C错误;
D.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡的规格相同,这两个灯泡可能是并联,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
【答案】C
【解析】
【详解】根据电路图进行分析,电流表所测量的电流为L1的电流,电压表测量的是电源的电压。如果L1断路,此时电压表不变,电流表示数减小。如果灯泡L1短路,电流表示数变大。灯泡L2断路后,电流表电压表示数都不变。如果灯泡L2短路,电流表将没有示数。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10. 物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图所示。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电压表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数和电流表示数比值变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数和电流表示数乘积变小
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道,气敏电阻与R串联,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压;
AB.天然气浓度增大,R阻值随天然气浓度的增大而减小,电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;由U=IR知道,定值电阻R两端电压变大,即电压表示数变大;由知道,电压表与电流表示数比值为R的阻值,所以该比值保持不变,故AB错误;
CD.同理可知,当天然气浓度减小时,电流表示数变小,电压表示数变小,电压表示数和电流表示数乘积变小,故D正确、C错误。
故选D。
11. 灯泡L1、L2的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路,保证所有元件安全的前提下,下列说法正确的是( )
A. L1的额定功率为6W
B. 当L1、L2串联接入电路,电源电压为5V时,L1与L2的实际功率之比为3∶7
C. 当L1、L2并联接入电路,L1的实际功率更大
D. 电路最大的总功率为9W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,灯泡L1两端的电压等于额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡L1的额定功率为P1=UI1=6V×0.5A=3W
故A错误;
B.串联电路各处电流相等,当L1、L2串联接入电路,由图可知通过电路的电流为0.4A时,两灯泡两端的电压分别为3.5V和1.5V,串联电路总电压等于各部分等于之和,则电源电压为U=3.5V+1.5V=5V
根据P=UI可知,L1与L2的实际功率之比为P1′∶P2′=U1′∶U2′=3.5V∶1.5V=7∶3
故B错误;
C.当L1、L2并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由图可知,通过灯泡L2的电流较大,根据P=UI可知,L2的实际功率更大,故C错误;
D.两灯泡并联时电源电压最大为6V,由图可知,两灯泡并联接入电源电压为6V的电路,通过灯泡的电流分别为0.5A和1A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,电路最大电功率P=U(I1+I2)=6V×(0.5A+1A)=9W,故D正确。
故选D。
12. 如图所示的电路中,已知闭合开关S时,调节滑动变阻器,电压表示数由1V变为2V的过程中,电流表示数变化了0.1A;同时闭合开关S、S2,断开S1时电流表示数为0.2A;同时闭合3个开关,电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A. R2的阻值为10Ω
B. 只闭合S,电压表示数由1V变为2V的过程中,R2的功率变化了0.3W
C. 若闭合S、S1断开S2,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,滑动变阻器功率为0.2W
D. 若滑动变阻器的最大阻值为60Ω,通过调节滑动变阻器及开关,在保证电路安全的情况下,电压表示数的变化范围是0.5V~3V
【答案】D
【解析】
【详解】AB.只闭合开关S时,此时变阻器与两个定值电阻串联,电压表测量R2两端电压,电压表示数由1V变化到2V,电流 表的示数变化了0.1A。有
即
解得
R2=10Ω
此过程中,R2的功率变化值为
故AB正确,不符合题意
C.①当三个开关全闭合时,变阻器与R1被短接,电路中只有R2自己有电流通过,此时电压表与R2并联,其示数为3V,说明电源电压为3V。
②若闭合S、S1断开S2,此时,电路中变阻器与R2串联,调节滑动变阻器使电压表示数为2V时,变阻器的功率为
故C正确,不符合题意
D.①同时闭合开关S、S2,断开S1时,变阻器被短接,两个定值电阻串联,电路总电阻为
R1阻值为
②三个开关全闭合时,电路中只有R2连入电路,此时电流表、电压表的测量对象的值最小。电源电压为3V,电路中电流为
被测电流、电压均未超电表的最小量程。此时,电压表示数最大,为3V。
③当变阻器与定值电阻全部连入电路时,因为三者是串联,所以电路中的电流会减小;因为串联电路的分压作用,R2两端电压(电压表示数)也会减小,当变阻器连入电路阻值为60Ω时,电压表示数最小,为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 杠杆在生产生活中被普遍使用,请完成下列问题:
(1)如图甲是我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,OA长为1.2m,OB长为0.6m。使用时,人向下拉绳放下空桶,此时桔槔为______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;在桶内装水后向上拉绳缓慢将桶提起,则桔槔B点处受到的力为______N(硬棒质量、摩擦忽略不计)。
(2)如图乙所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力F动的变化情况是l阻______,F动______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) ①. 费力 ②. 80
(2) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]人向下拉绳放下空桶时,杠杆B端受到向下的力为动力,A端受到向下的力为阻力,由图可知,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力大于阻力,为费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡的条件可知,即,解得
【小问2详解】
[1][2]由图可知,剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力F阻不变,动力臂L动不变,阻力臂L阻逐渐变大,由杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,动力F动逐渐变大。
14. 如图甲是某居民楼前的无障碍通道(物理学中称之为斜面),小红对此进行了探究,如图乙所示,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点,AB间距离为1m,小车重力为2.0N,拉力为0.3N,小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为______J,机械效率为______%,摩擦力为______N。
【答案】 ①. 0.3 ②. 60 ③. 0.12
【解析】
【详解】[1]拉力做的功W总=Fs=0.3N×1m=0.3J
[2]克服小车重力做的有用功W有=Gh=2.0N×0.09m=0.18J
斜面的机械效率
[3]克服小车受到的摩擦力所做的额外功W额=W总﹣W有=0.3J﹣0.18J=0.12J
小车受到的摩擦力
15. 甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要______(选填“相同”或“不同”),除了图中的器材,还都要用到的测量工具是______;乙图中燃料的质量用m表示,燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示(水未沸腾),若的值越大,燃料的热值越 ______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 相同 ②. 天平 ③. 大
【解析】
【详解】[1][2]甲中控制沙子和水的质量相同、吸收的热量相同,同时记录温度升高的数值,吸收相同的热量通过相同的酒精灯火焰加热相同的时间实现,故需要天平和秒表;乙中控制酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中的水的质量相同,需要天平,通过温度计温度升高的多少表示燃料放出的热量多少,两种燃料必须燃烧干净,不需要秒表;故都需要天平。
[3]燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,不考虑热量损失时,液体吸收的热量Q吸=Q放,根据题意可知,液体吸收的热量Q吸=c水m水Δt,燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq,则c水m水Δt=mq
解得
若m相同,Δt越小,可知,燃料的热值越小。若热值越大,则Δt与m的比值越大,用来反映热值的大小,则测得的越大,对应燃料的热值越大。
16. 汽车发动机选择水作为冷却液是利用水______的特性,这是通过______的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是______W,机械效率是______%(q汽油=4.6×107J/kg,百分号前保留一位小数)。
【答案】 ①. 比热容较大 ②. 热传递 ③. 1250 ④. 32.6%
【解析】
【详解】[1]由于水比热容大,相同质量的水和其他液体相比较,在升高相同的温度的情况下,水吸收的热量多,故用水做冷却液。
[2]水吸收发电机放出的热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式改变物体内能的。
[3]单缸四冲程汽油机的一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次,因此汽油机每分钟共完成150个工作循环,对外做功150次,则汽油机工作1min做的功为W=150×500J=7.5×104J
该汽油机的功率为
[4]5g汽油完全燃烧释放的热量为Q放=mq汽油=0.005kg×4.6×107J/kg=2.3×105J
机械效率。
17. 小叶同学利用如图所示的电能表测量电热水器的电功率,此时电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。将电热水器单独连接在电压为220V的电路中,观察到电能表的指示灯1min闪了100次,则该电热水器的电功率是______W,电阻是______Ω。
【答案】 ①. 5546.7 ②. 4400 ③. 2000 ④. 24.2
【解析】
【详解】[1]电能表最后一位是小数,所以图中示数为5546.7kW·h。
[2]该电能表允许通过的最大电流是20A,故他家同时工作的用电器最大总功率为Pmax=UI=220V×20A=4400W
[3]3000imp/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪3000次,指示灯1min闪了100次,则消耗的电能为
该电热水器的电功率是
[4]由可得,其电阻
18. 如图,甲,乙为两只相同电表,当闭合S1,S2时,甲,乙两表示数之比为4:3,则两表均为“______” 表,两电阻大小之比R1:R2为______,电路总功率为P1,同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2为______。
【答案】 ① 电压 ②. 1:3 ③. 3:16
【解析】
【分析】
【详解】[1]当闭合S1,S2时,若甲是电流表,会造成电源短路,因此甲是电压表,若乙是电流表,两表示数单位分别为A和V,示数之比无法为4:3,则两表均为电压表。
[2] R1、R2串联,甲测总电压,乙测R2两端电压,两表之比为4:3,即
可求得
[3]两表均为电压表时,总功率为
同时更换两电表种类,即两表为电流表,要使两表均有正常示数,应闭合S1,断开S2,使R1、R2并联,此时总功率为
因此前后总功率之比为
19. 如图甲是苹果自动筛选装置。原理是:传送带上的苹果经过压力检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压UAB也随之发生改变,当质量小于一定值的苹果经过压力检测点且时,机械装置启动,将质量不达标的苹果推出传送带,实现自动筛选。已知电源电压恒为15V,R0=30Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如表所示:
压力F/N
0
1
2
3
4
5
阻值R/Ω
120
80
60
45
40
38
(1)当检测点上没有苹果时,R0两端的电压为______V;
(2)该筛选装置可将重为______N以下的苹果推出传送带;
(3)要能够剔除质量小于300g的苹果时,UAB应设置为小于______V;
(4)为了使该装置能够满足不同质量标准苹果的筛选,小红对该电路进行了如图乙的改进,将R0换成了电阻箱R1,若设定了某一质量标准,当电阻箱的阻值变大时,质量不达标的苹果将______(选填“变多”、“变少”或“不变”);
(5)若图甲电路中电源电压降低,则能通过检测点苹果的最小质量将______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)3 (2)2
(3)6 (4)变小
(5)增大
【解析】
【小问1详解】
由图电路图可知,R0与压敏电阻R串联,由表中数据可知,当检测点上没有水果时,压敏电阻的阻值R=120Ω,则电路中的总电阻为
电路中的电流为
R0两端的电压为
【小问2详解】
当R0两端电压为5V时,电路电流为
根据串联电路的电压特点可得压敏电阻两端电压为
压敏电阻R的阻值为
由表中数据可知,当R的阻值为60Ω时,压力为2N,由于水平面受到的压力等于重力,因此该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带。
【小问3详解】
由可得,300g水果的重力为
此时水果对传送带的压力
由表中数据可知R″=45Ω,因串联电路中各处的电流相等,则有
即
解得UAB=6V,要能够剔除质量小于300g的水果时,压力减小,由表中数据可知压敏电阻的阻值增大,根据串联分压的规律可知,压敏电阻分得的电压增大,则AB间的电压减小,即小于6V。
【小问4详解】
将R0换成了变阻箱R1,当变阻箱的阻值变大,且R1两端电压等于5V时,由可知,电路电流减小,根据串联电路电压规律可知,压敏电阻两端电压不变,由可知,压敏电阻的阻值变大,根据表中数据可知,此时压力减小,即不达标水果的重力随之减小,因此质量不达标的水果将变小。
【小问5详解】
若电源电压略有降低,机械装置启动时电压表示数不变,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担的电压变小,由串联分压原理可知,压敏电阻R的阻值应变小,由表格数据可知压敏电阻所受压力增大,所以能通过检测区物品的苹果质量将增大。
三、解答题(本题共11小题,共50分.解答第27、28题时应有公式和解题过程)
20. 图(a)为人用手提物体时的情景,手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图(b),请在图(b)中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
【答案】见解析
【解析】
【详解】当用手提起重物,重物对手竖直向下的作用力是阻碍杠杆转动的力,即阻力F2;
过支点O作力F1的作用线的垂线段,该垂线段为F1的力臂l1,如图所示:
21. 如图,工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】
【解析】
【详解】因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物,因此,在绕绳时,最终的绳子自由端方向应该向下,由外向内画出绕绳方式,如图所示,由两段绳子承担物重。
22. 请在图中以笔画线添加一根导线,使灯L1与灯L2并联。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知,灯泡L1和L2并联,即L1和L2并列连接,有两条电流路径,由图可知,只需要将L1右端接线柱与电源负极相连即可,如图所示:
23. 小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将图中左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆______(选填“仍能”或“不能”)在水平位置保持静止;
(2)小明进行多次实验,数据记录如表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
分析表中数据,归纳出杠杆平衡条件是______(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是______;
(3)实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,每个钩码重0.5N,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为______(选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 仍能
(2) ①. F1l1=F2l2 ②. 得出普遍规律
(3)②③④
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中实验前没挂钩码时,杠杆静止,属于平衡状态。
[2]图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能平衡,在水平位置保持静止。
【小问2详解】
[1]分析表格中的数据,每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,因此得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验要进行多次实验得出普遍规律,一次实验得出的结论存在偶然性。
【小问3详解】
设杠杆上每一格长为L,左侧A点(距离支点5L处)悬挂三个钩码(重1.5N),B点在距离支点3L处,当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉(竖直向上)时,力臂最长,弹簧测力计示数最小,由杠杆的平衡条件有
解得弹簧测力计的最小力为,弹簧测力计与杠杆不垂直,则示数会大于2.5N,所以示数可能为②③④。
24. 如图甲所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,让小球从同一斜面由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。
(1)实验中,小球的动能是由______能转化来的;
(2)图甲中(a)、(c)实验让小球从斜面的相同高度下滑,目的是______;
(3)图甲中(b)、(c)实验无法探究动能和速度的关系,理由是______;
(4)如图乙所示,若将质量为m的小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA和EB的大小关系是EA_____EB。当小球从B点运动到最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将沿 _____(选填“a”、“b”或“c”)轨迹运动。
【答案】(1)重力势 (2)小球到达水平面速度相同
(3)没有控制质量相同
(4) ①. = ②. a
【解析】
【小问1详解】
小球下滑过程中,高度降低,重力势能减小,速度加快,动能增加,小球的动能是由重力势能转化来的。
【小问2详解】
使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,目的使小球到达水平面的速度相同。
【小问3详解】
探究动能与速度的关系时,应控制质量相同,而(b)、(c)两实验没有控制质量相同,不能达到目的。
【小问4详解】
[1]将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图乙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点机械能分别为EA和EB,实验过程不存在能的损耗,则EA=EB。
[2]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,小球具有水平方向的速度,竖直方向速度为0,假设小球所受的外力全部消失,根据牛顿一定律可知,小球将沿a轨迹做匀速直线运动。
25. 如图甲所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,表格给出了可供选择的几种导体,分别用A~G代表。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铜
(1)为验证“导体电阻与长度有关”的猜想,应选用______三种导体(填代号)。
(2)本实验是通过观察______来比较导体电阻大小的,下列选项中研究问题的方法与之相同的是______。
A在探究重力势能与高度的关系时,选择的是两个质量相同的小球
B在探究平面镜成像实验中,比较像和物的大小关系时,选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较
C在探究压力的作用效果与什么因素有关时,用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果
(3)小海联想到课堂上做过的类似实验:
①如图乙,刚闭合开关时,灯泡不发光。用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱,当玻璃柱加热到红炽状态后,灯泡发光,这个现象说明:加热到红炽状态后,玻璃______。
②如图丙,闭合开关,加热电阻丝后灯泡变暗,说明导体电阻的大小与温度有关,温度升高,导体的电阻______(选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)BDE (2) ①. 灯泡的亮度 ②. C
(3) ①. 变为导体 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
要研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,故应选用的三种导体是BDE。
【小问2详解】
[1]电阻的大小无法直接观察出来,而电阻对电流有阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越大,通过的电流越小,故实验中可以通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻大小的,用到转换法。
[2]A.在探究重力势能与高度的关系时,选择的是两个质量相同的小球,用到控制变量法,故A不符合题意;
B.在探究平面镜成像实验中,比较像和物的大小关系时,选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较,用到等效替代法,故B不符合题意;
C.在探究压力的作用效果与什么因素有关时,用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果,用到转换法,故D符合题意。
故选C。
【小问3详解】
①[1]用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱,刚闭合开关时,灯泡不发光,说明玻璃柱不导电;当加热废灯泡灯芯的玻璃柱到红炽状态,小灯泡发光,说明玻璃柱成为了导体,这个现象说明:加热到红炽状态后,玻璃变为导体。
②[2]在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后灯泡变暗,电路中的电流变小,说明电阻变大,进一步说明导体电阻的大小与温度有关,温度升高,电阻丝的电阻变大。
26. 小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”,器材有:可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、开关、导线、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(15Ω,1A)、电压表和电流表。
(1)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片P,在读取完电流表示数后,取下5Ω电阻,换成10Ω电阻,在读取电流表示数前,应进行的操作是:向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数与之前相同,记下电流表的示数。与5Ω电阻接入电路时相比,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。小明根据实验数据描绘出了如图乙所示的图像,可以得出结论:______;
(3)小华利用现有器材也做了同一实验:
①连接电路,将电源电压调到某个值,闭合开关,移动滑片使电压表示数为4V;
②断开开关,保持滑片不动,换接入另一个阻值更大的定值电阻,闭合开关,发现电压表示数______,她想尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数,操作后。发现电压表示数恰好为4V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】(1)右 (2) ①. 右 ②. 不变 ③. 电压一定时,电流与电阻成反比
(3) ①. 变大 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑片应该位于阻值最大处,即最右端。
【小问2详解】
[1]探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;为使电阻两端的电压减小为原来的电压值,由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表示数与之前相同。
[2]因定值电阻两端的电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压也不变,由分压原理可知,电阻分得的电压之比等于对应的电阻之比,所以定值电阻变化时,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。
[3]由图像可知,定值电阻两端不变,电阻增大几倍,电流就减小几倍,所以可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问3详解】
[1]根据串联分压原理可知,保持滑片不动,换接入另一个阻值更大的定值电阻,闭合开关,发现电压表的示数变大。
[2]因为电压表测的是定值电阻两端的电压,根据电压表的示数为4V,可以排除电源电压为1.5V、3.0V;由题意可知,两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变,由串联电路的电压特点可知,当电源电压为4.5V时,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知:滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则,当电源电压为6V时,滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可知:滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为
则,则两次实验中定值电阻的阻值之比为
由器材中的5个定值电阻的阻值可知,只有5Ω和20Ω满足上述条件,故两次的电源电压分别为4.5V和6V,
则定值电阻为R1=20Ω,R2'=5Ω,
因此滑动变阻器接入电路的阻值
27. 在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)小芳发现图甲连接的电路有一处错误,请在接错的那一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接______;
(2)实验测得数据如表,第三次实验时电压表示数如图乙,请将表格填写完整。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
______
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
则该定值电阻阻值为______Ω(保留一位小数);
(3)实验结束后,小芳又设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,请将实验步骤补充完整:
①滑动变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A;
②三个开关都断开,将滑动变阻器的滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为______A时,灯泡L正常发光;
③保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表示数为0.4A;
④灯泡L正常发光时的电阻RL= ______Ω(保留一位小数)。
【答案】(1) (2) ①. 2.4 ②. 10.4
(3) ①. 0.3 ②. 9.2
【解析】
【小问1详解】
实验中,电压表应并联在待测电阻两端,电流表应串联在电路中,滑动变阻器应和待测电阻串联,据此改错如下:
【小问2详解】
[1]电压表所选量程为0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数为2.4V。
[2]实验序号1,待测电阻的阻值
实验序号2,待测电阻的阻值
实验序号3,待测电阻的阻值
为减小误差,应求平均值,则该定值电阻阻值为
【小问3详解】
[1][2]①滑动变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,变阻器最大阻值接入电路,电流表示数为0.25A,所以电源电压U=IR滑大=0.25A×20Ω=5V
②三个开关都断开,将滑动变阻器的滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,滑动变阻器和灯泡串联,电流表测电路电流,移动滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为0.3A,确保灯泡L正常发光;
③保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表示数为0.4A,滑动变阻器在下支路接入的电阻阻值
④滑动变阻器在上面支路滑动变阻器接入的电阻R滑上=R滑大﹣R滑下=20Ω﹣12.5Ω=7.5Ω
上支路的总电阻
则灯泡L正常发光时的电阻RL=R总﹣R滑上=16.7Ω﹣7.5Ω=9.2Ω
28. 在“探究影响电流做功多少的因素”实验中,小小设计了如图甲、乙两个电路:
(1)图中所选用的灯泡L1和L2规格应______(选填“相同”或“不同”);
(2)应该选择图______所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系,支持实验结论的现象是______。
【答案】(1)不同 (2) ①. 甲 ②. 电压表的示数大的灯泡亮
【解析】
【小问1详解】
实验中需要控制电流或电压不同,因此图中所选用的灯泡L1和L2的规格应不同。
【小问2详解】
[1]研究电流与电压的关系,就应该控制电路中的电流不变,改变电压,通过比较电压,研究电流做功与电压的关系,图甲中两只灯泡串联,控制了电流相同。因此应该选择图甲所示的电路研究电流做功多少与电压大小的关系。
[2]若实验中电压表的示数大的灯泡亮,根据分析得,电流、通电时间一定时,电压越大,W 就越大,做的功就越多,说明电流做功多少与电压大小有关。
29. 一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表所示。
额定载客人数
57
电动机额定功率
90kW
电动机额定电压
600V
电池容量
600Ah
某次搭载乘客时车与人的总重为1.5×105N,假如车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min,所受阻力为车与人总重力的0.02倍。求:
(1)该过程客车牵引力做功的功率;
(2)该过程客车消耗的电能;
(3)该客车的电动机将电能最终转化为机械能的效率(结果保留百分号前一位小数)。
【答案】(1)6×104W
(2)1.08×108 J
(3)66.7%
【解析】
【小问1详解】
客车所受阻力为
因为车匀速直线运动,则客车牵引力所做的功为
该过程客车牵引力做功功率为
【小问2详解】
客车消耗的电能为
【小问3详解】
电能转化为机械能的效率是
30. 如图甲所示,RG是光敏电阻,R是阻值为10kΩ的定值电阻,电源电压U=9V。小芳将量程为0~3V的电压表接入图甲电路,将其改装成照度表。光敏电阻RG的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图乙所示。
(1)RG的阻值随光照增强而______;
(2)为使光照增强时电压表的示数也增大,电压表应并联在______(填字母)两端。当照度为0.8Lux时,电压表的示数为多少V?______
(3)若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12V﹣15V),且将R换为可调电阻(调节范围为5kΩ~20kΩ),则该装置所能测量的最大照度为多少Lux?
【答案】(1)变小 (2) ①. R ②. 2
(3)则该装置所能测量的最大照度为1.4Lux
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
【小问2详解】
[1]由图甲可知,两电阻串联,又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小,根据串联分压原理可知当照度增大时,光敏电阻分得的电压变小,由串联电压规律,定值电阻R分得的电压变大,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[2]对照图乙可得,当照度为0.8Lux时,RG的阻值为35kΩ,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
根据可得电压表示数为
【小问3详解】
因光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小,且电压表的最大示数不变,则换成可调电源和可调电阻后,根据串联分压原理可知,为提高最大照度,应选择较小的电源电压和较小的定值电阻,当电源电压为12V,电阻调至5kΩ时,电压表仍并联在可调电阻的两端,当电压表示数最大为3V时,电路中的电流
RG两端的电压为
根据可得RG的阻值
对照图乙可得,此时能测量的最大照度为1.4Lux。
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2024-2025学年江苏省南京市秦淮区九年级(上)期末物理试卷
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符合题意)
1. 如图所示的工具中,在使用时与其他三个属于不同类型杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 开瓶器
C. 核桃夹 D. 钢丝钳
2. 下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 麻雀飞行时的功率约为80W
B. 电子计算器的电流约为150μA
C. 一节干电池的电压约为2V
D. 一盏日光灯的电功率约为900W
3. 小明观察了厨房的一些设备和现象,下列说法正确的是( )
A. 吸油烟机的风扇和照明灯泡是串联的
B. 破壁机工作时,电动机将机械能转化为电能
C. 汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同
D. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
4. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,下列说法正确的是( )
A. 图甲,砸打稻米时,碓头的重力势能越大,稻米越容易去皮
B. 图乙,水由高处流下时,水的动能减小
C. 图丙,牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中,牛的机械能减小
D. 图丁,稻粒落入木桶的过程中,其动能转化为重力势能
5. 如图所示,甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是:① 厚玻璃筒内气体② 试管内水蒸气③ 汽缸内高温燃气④ 铁丝。当发生图片中的物理过程时,研究对象的内能减小的有( )
A. ① ② B. ② ③ C. ③ ④ D. ① ④
6. 小明家使用的是如图所示的智能门锁,它可以通过指纹加密码,或者指纹加人脸的方式解锁.已知S1、S2、S3分别表示指纹、密码和人脸识别,由M执行解锁工作,下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
7. 如图甲、乙所示,用两个动滑轮分别将物体A、B匀速竖直提升相同高度,已知GA=2GB,两个动滑轮的机械效率相等(忽略绳重和摩擦)。下列说法正确的是( )
A. 两个动滑轮重力的大小关系是G动甲<G动乙
B. 拉力做功的比值W甲︰W乙=2︰1
C. 若用这两个动滑轮提升相同物体,甲更省力
D. 若用这两个动滑轮提升相同物体,甲的机械效率更高
8. 下列说法正确的是( )
A. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B. 发光二极管由超导体材料制成
C. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
D. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡可能是并联
9. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
10. 物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图所示。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电压表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数和电流表示数比值变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数和电流表示数乘积变小
11. 灯泡L1、L2的额定电压均为6V,两灯的电流随电压变化图像如图所示。仅将L1、L2接入电路,保证所有元件安全的前提下,下列说法正确的是( )
A. L1的额定功率为6W
B. 当L1、L2串联接入电路,电源电压为5V时,L1与L2的实际功率之比为3∶7
C. 当L1、L2并联接入电路,L1的实际功率更大
D. 电路最大的总功率为9W
12. 如图所示的电路中,已知闭合开关S时,调节滑动变阻器,电压表示数由1V变为2V的过程中,电流表示数变化了0.1A;同时闭合开关S、S2,断开S1时电流表示数为0.2A;同时闭合3个开关,电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A. R2的阻值为10Ω
B. 只闭合S,电压表示数由1V变为2V的过程中,R2的功率变化了0.3W
C. 若闭合S、S1断开S2,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,滑动变阻器功率为0.2W
D. 若滑动变阻器的最大阻值为60Ω,通过调节滑动变阻器及开关,在保证电路安全的情况下,电压表示数的变化范围是0.5V~3V
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 杠杆在生产生活中被普遍使用,请完成下列问题:
(1)如图甲是我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,OA长为1.2m,OB长为0.6m。使用时,人向下拉绳放下空桶,此时桔槔为______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;在桶内装水后向上拉绳缓慢将桶提起,则桔槔B点处受到的力为______N(硬棒质量、摩擦忽略不计)。
(2)如图乙所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力F动的变化情况是l阻______,F动______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14. 如图甲是某居民楼前的无障碍通道(物理学中称之为斜面),小红对此进行了探究,如图乙所示,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车从A点运动到B点,AB间距离为1m,小车重力为2.0N,拉力为0.3N,小车上升高度为0.09m。则将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为______J,机械效率为______%,摩擦力为______N。
15. 甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要______(选填“相同”或“不同”),除了图中的器材,还都要用到的测量工具是______;乙图中燃料的质量用m表示,燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示(水未沸腾),若的值越大,燃料的热值越 ______(选填“大”或“小”)。
16. 汽车发动机选择水作为冷却液是利用水______的特性,这是通过______的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是______W,机械效率是______%(q汽油=4.6×107J/kg,百分号前保留一位小数)。
17. 小叶同学利用如图所示的电能表测量电热水器的电功率,此时电能表的示数为______kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过______W。将电热水器单独连接在电压为220V的电路中,观察到电能表的指示灯1min闪了100次,则该电热水器的电功率是______W,电阻是______Ω。
18. 如图,甲,乙为两只相同电表,当闭合S1,S2时,甲,乙两表示数之比为4:3,则两表均为“______” 表,两电阻大小之比R1:R2为______,电路总功率为P1,同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2为______。
19. 如图甲是苹果自动筛选装置。原理是:传送带上的苹果经过压力检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压UAB也随之发生改变,当质量小于一定值的苹果经过压力检测点且时,机械装置启动,将质量不达标的苹果推出传送带,实现自动筛选。已知电源电压恒为15V,R0=30Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如表所示:
压力F/N
0
1
2
3
4
5
阻值R/Ω
120
80
60
45
40
38
(1)当检测点上没有苹果时,R0两端的电压为______V;
(2)该筛选装置可将重为______N以下苹果推出传送带;
(3)要能够剔除质量小于300g的苹果时,UAB应设置为小于______V;
(4)为了使该装置能够满足不同质量标准苹果的筛选,小红对该电路进行了如图乙的改进,将R0换成了电阻箱R1,若设定了某一质量标准,当电阻箱的阻值变大时,质量不达标的苹果将______(选填“变多”、“变少”或“不变”);
(5)若图甲电路中电源电压降低,则能通过检测点苹果的最小质量将______(选填“增大”或“减小”)。
三、解答题(本题共11小题,共50分.解答第27、28题时应有公式和解题过程)
20. 图(a)为人用手提物体时的情景,手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图(b),请在图(b)中作出力F1的力臂l1及杠杆所受阻力F2的示意图。
21. 如图,工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
22. 请在图中以笔画线添加一根导线,使灯L1与灯L2并联。
23. 小明通过实验探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆水平静止如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将图中左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆______(选填“仍能”或“不能”)在水平位置保持静止;
(2)小明进行多次实验,数据记录如表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
分析表中数据,归纳出杠杆平衡条件是______(用表格中的字母表示)。多次实验的目的是______;
(3)实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,每个钩码重0.5N,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为______(选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
24. 如图甲所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,让小球从同一斜面由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。
(1)实验中,小球的动能是由______能转化来的;
(2)图甲中(a)、(c)实验让小球从斜面相同高度下滑,目的是______;
(3)图甲中(b)、(c)实验无法探究动能和速度的关系,理由是______;
(4)如图乙所示,若将质量为m小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA和EB的大小关系是EA_____EB。当小球从B点运动到最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将沿 _____(选填“a”、“b”或“c”)轨迹运动。
25. 如图甲所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,表格给出了可供选择的几种导体,分别用A~G代表。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
06
镍铬合金
G
1.0
0.6
铜
(1)为验证“导体电阻与长度有关”的猜想,应选用______三种导体(填代号)。
(2)本实验是通过观察______来比较导体电阻大小的,下列选项中研究问题的方法与之相同的是______。
A在探究重力势能与高度的关系时,选择的是两个质量相同的小球
B在探究平面镜成像实验中,比较像和物的大小关系时,选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛与虚像进行比较
C在探究压力作用效果与什么因素有关时,用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果
(3)小海联想到课堂上做过的类似实验:
①如图乙,刚闭合开关时,灯泡不发光。用热源加热废灯泡灯芯的玻璃柱,当玻璃柱加热到红炽状态后,灯泡发光,这个现象说明:加热到红炽状态后,玻璃______。
②如图丙,闭合开关,加热电阻丝后灯泡变暗,说明导体电阻的大小与温度有关,温度升高,导体的电阻______(选填“变大”或“变小”)。
26. 小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”,器材有:可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、开关、导线、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(15Ω,1A)、电压表和电流表。
(1)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片P,在读取完电流表示数后,取下5Ω电阻,换成10Ω电阻,在读取电流表示数前,应进行的操作是:向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数与之前相同,记下电流表的示数。与5Ω电阻接入电路时相比,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。小明根据实验数据描绘出了如图乙所示的图像,可以得出结论:______;
(3)小华利用现有器材也做了同一实验:
①连接电路,将电源电压调到某个值,闭合开关,移动滑片使电压表示数为4V;
②断开开关,保持滑片不动,换接入另一个阻值更大的定值电阻,闭合开关,发现电压表示数______,她想尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数,操作后。发现电压表示数恰好为4V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
27. 在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)小芳发现图甲连接的电路有一处错误,请在接错的那一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接______;
(2)实验测得数据如表,第三次实验时电压表示数如图乙,请将表格填写完整。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
______
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
则该定值电阻阻值为______Ω(保留一位小数);
(3)实验结束后,小芳又设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,请将实验步骤补充完整:
①滑动变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A;
②三个开关都断开,将滑动变阻器的滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为______A时,灯泡L正常发光;
③保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表示数为0.4A;
④灯泡L正常发光时的电阻RL= ______Ω(保留一位小数)。
28. 在“探究影响电流做功多少的因素”实验中,小小设计了如图甲、乙两个电路:
(1)图中所选用的灯泡L1和L2规格应______(选填“相同”或“不同”);
(2)应该选择图______所示的电路探究电流做功多少与电压大小的关系,支持实验结论的现象是______。
29. 一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表所示。
额定载客人数
57
电动机额定功率
90kW
电动机额定电压
600V
电池容量
600Ah
某次搭载乘客时车与人的总重为1.5×105N,假如车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min,所受阻力为车与人总重力的0.02倍。求:
(1)该过程客车牵引力做功的功率;
(2)该过程客车消耗的电能;
(3)该客车的电动机将电能最终转化为机械能的效率(结果保留百分号前一位小数)。
30. 如图甲所示,RG是光敏电阻,R是阻值为10kΩ的定值电阻,电源电压U=9V。小芳将量程为0~3V的电压表接入图甲电路,将其改装成照度表。光敏电阻RG的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图乙所示。
(1)RG的阻值随光照增强而______;
(2)为使光照增强时电压表的示数也增大,电压表应并联在______(填字母)两端。当照度为0.8Lux时,电压表的示数为多少V?______
(3)若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12V﹣15V),且将R换为可调电阻(调节范围为5kΩ~20kΩ),则该装置所能测量的最大照度为多少Lux?
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