内容正文:
2023-2024学年郴州市永兴县九年级下期学科竞赛
物 理 试 卷(问卷)
(时量:90分钟 总分:100分)
一、选择题(每题3分,共36分)
1.诗词是中华文明智慧的积淀,是流传下来的活化石。下列古诗词与所蕴含的声学知识,对应正确的是( )
A. 谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城——空气能传声
B. 中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛——根据响度区分不同乐器的声音
C. 不敢高声语,恐惊天上人——声音的音调高
D. 绕梁三日有余音,流水千山无限事——余音不需要振动
2.以下自然现象的形成原因与其他三项不同的是( )
A. 屋顶的霜 B. 水面上的冰 C. 树枝上的雾凇 D. 窗玻璃上的冰花
3.如图所示的光现象,由于光的反射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影 B.筷子好像在水面处弯折
C.墙上呈现人的影子 D.放大镜把字放大
4. 生活中很多现象都涉及到了物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,刮大风时,雨伞向上翻起是因为伞上方空气流速大,压强小
B. 图乙中,升国旗时,是利用动滑轮来改变拉力的方向
C. 图丙中,面包夹是省力杠杆
D. 图丁中,高山上煮饭要用高压锅,是因为高山海拔高,大气压强大
5. 关于弹力,下列说法中错误的是( )
A. 桌面受到水杯的压力,压力是弹力
B. 放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的
C. 物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力
D. 放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯对桌面的压力是一对相互作用力
6.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是水蒸气
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
7. 水平桌面上有两个完全相同的容器,分别盛有甲、乙两种适量的不同液体,将同一个苹果先后放入甲、乙两种液体中,苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示,对图中情景分析正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强
C. 装有甲液体的容器对桌面的压强大于装有乙液体的容器对桌面的压强
D. 苹果排开甲液体的重力小于排开乙液体的重力
8. 如图所示,将物块紧靠着被压缩的弹簧,然后释放弹簧,物块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,物块运动一段距离后停下来,下列说法正确的是( )
A. 物块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用
B. 物体所受摩擦力不会改变物体的运动状态
C. 物体所受摩擦力使物块由静止开始运动
D. 物体由静止开始运动是因为弹簧对物体的弹力大于摩擦力
9. 如图所示是某创客小组自制肺活量比较装置,吹气时,气球胀大,隔板向上运动,通过观察电压表示数或电流表示数即可比较肺活量的大小,电源电压保持不变。当小明吹气时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电压表示数变大
C. 电路的总功率将变大
D. 电压表示数与电流表示数的比值将不变
10. 如图所示,是研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源,电流由a至b通过导体ab时,它受到磁场力作用而向左运动,则( )
A. 只改变磁场方向时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能
B. 只改变电流方向时,导线ab将向左运动,电能转化为机械能
C. 电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向右运动
D. 电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab仍将向左运动
11. 如图所示,一个重力为700N的工人站在水平地面上,在绳子自由端施加竖直向下的拉力F,使重力为500N的物体A匀速上升。在此过程中,滑轮组的额外功为200J,绳子自由端在4s内移动了2m。则下列说法中正确的是( )
A. 动滑轮所受的重力为200N
B. 地面对工人的支持力为350N
C. 该滑轮组的机械效率约为85%
D. 绳端拉力F的功率为350W
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2和S3断开,滑片P移到中点时,R3消耗的功率为P3;当开关S1和S2闭合、S3断开,滑片P移到最右端时,电流表A1的示数为I1;当开关S1、S2和S3都闭合,滑片P移到最右端时,电流表A1的示数为I1',R3消耗的功率为P3',电流表A1和A2的示数之差为0.2A。已知滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω, I1:I1'=1:3,P3:P3'=1:9。下列结论正确的是( )
A. 电源电压是9V
B. R2的阻值是10Ω
C. 电流表A1的示数I1′是1.8A
D. R3消耗的功率P3是3.6W
二、填空题(每空1分,共16分)
13. 神舟十五号载人飞船入轨后,于北京时间2022年11月30日
5时42分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,两个航天
员乘组首次实现“太空会师”,6名航天员同时在轨。如图所示是
对接好的场景,此时以天和核心舱为参照物,神舟十五号飞船
是 ___________的,航天员费俊龙从神舟十五号飞船进入天和
核心舱,他的质量 ___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.在寒冷的冬天,坐满同学的教室里,水蒸气液化成小水珠附着在窗户玻璃的________侧,使得玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会_________热量。
15.如图所示,、、、四幅图中,木块和盛有水的烧杯放在小车上沿水平方向一起向右运动,图________选填图的序号中小车运动状态一定发生了变化,小车在________选填“加速”或“减速”。
16.小芳发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的______冲程原理相同,这一过程内能转化为______能。
17.如图所示,重的物体在的水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了,滑轮组的机械效率为,则在此过程中,物体与地面滑动摩擦力为________________,有用功为_______,拉力的功率为_______.
18. 某物体质量720g,由不吸水的同种材料制成的两个实心圆柱体A、B焊接而成,其中B底面积为,高为5cm,A底面积为,高为2cm,将其静置于水平地面(如图甲)时对地的压力为______ N;将它放入柱形容器并向容器中加水,直到将其完全淹没(如图乙),加入水的质量和深度如丙图所示。当加入水的深度为4cm时,水对容器底的压强为______ Pa;加水停止后,用细线将零件向上提起2cm静止,细线上的拉力为______ 。
19.小灯泡电阻随温度变化,其U-I图像如图甲。图乙中,当S1、S2闭合,S3断开时,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,则R1=__________;S1闭合,S2、S3断开时,将滑动变阻器R2的滑片移到中点,电压表示数为2V;则开关均闭合时,整个电路消耗的最小功率为___________W。
三、实验题(每空2分,共24分)
20. 亲爱的同学,请你运用所学物理知识解答下面的问题:
图1 图2
(1)如图1所示,是小芳用刻度尺测量放在水平桌面上小球直径时情景,由图可知小芳使用刻度尺测量时犯的明显错误是 ____________.
(2)小芳用A测力计去测量B测力计的重力(AB测力计完全相同),如图2甲操作。小芳实验后想起来,实验前有一只测力计没有调零,由图可判断没有调零的测力计是 __________(填“A”或“B”)。
21.某同学在做光学实验时,他先将焦距为的凸透镜固定在光具座上刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在刻度线处,如图所示,左右移动光屏,直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
上述光屏上所成的像是___________选填“放大”“等大”或“缩小”的实像;
将透镜放在凸透镜与光屏之间某处图中未画出,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,结合透镜对光线的作用,透镜能用来矫正___________选填“近视眼”或“远视眼”;
若像在光屏上的位置如图乙所示,使像呈现在光屏中央,方法是___________。
22.小雪利用图甲所示电路测量未知电阻的阻值,电源电压3V恒定不变,滑动变阻器铭牌标有“”字样。
(1)为保证电路的安全,闭合开关前她应将滑动变阻器的滑片滑至最______ 端;
(2)连接完电路后,闭合开关S,无论怎样移动滑片,电流表、电压表均无示数,仔细检查后发现是电流表损坏,她灵机一动,断开开关,取下电流表,重新连接图乙所示的电路,闭合开关,电压表指针如图丙所示,原因可能是______ ;
(3)排除故障后,她再次检查电路,确认无误后闭合开关,此时电压表的示数为1V,则待测电阻的阻值为______ 。
23. 在探究“二力平衡的条件”的实验中,小芳小组采用的实验装置如图所示(若干砝码、钩码的质量均相等)。
(1)如甲图,小芳选用木块做实验,木块受到的___________________对实验有较大影响;
(2)如图乙,同组小丽用轻质小卡片代替木块,探究二力平衡时两个力的大小是否相等,发现两端所挂钩码数相同时,小卡片保持静止,增减两端钩码的数量,__________________,观察小卡片能否静止。现把小卡片转过一个角度,然后再松手。这样做的目的是用于探究不在_______________上的两个力能否平衡;
(3)如甲图所示,木块在两个拉力作用下保持静止,为了验证木块水平方向受平衡力作用,力的作用效果相互抵消,等效于不受力。接下来的操作和对应的现象分别是什么?______________。
3、 综合题(21题4分,22题8分,23题12分)
24.汽车在高速公路上超速行驶是很危险的,为防止汽车超速,高速公路上都装有测量汽车速度的装置,下面是某同学在实验室模拟高速公路测速的装置,图甲为速度传感器的工作原理图,在这个系统中为个能发射超声波的固定小盒子,工作时,小盒子向做匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经时间再次发射超声披脉冲,图乙是得到的连续两次发射的超声波的图像。其中、、、、均为已知量。则超声波的速度为___________,物体的速度为___________。
25.如图所示,一个棱长为20cm的实心正方体沉于1.5m深的水底。小文同学站在岸边将正方体匀速提上岸,已知正方体的密度,ρ=2×103kg/m3.求:
(1)正方体在水底时受水的浮力。
(2)正方体在水底时上表面受水的压强。
(3)将正方体提到其上表面刚与水面相平时,用时4s,此过程中,小文做功时的功率多大?(g=10N/kg)
26.小光同学在家制作了一个简易台秤,用来测物体质量。内部电路如图甲所示,电源电压为,定值电阻为,电阻为力敏电阻,其阻值与所受压力的变化情况如图乙所示,电压表的量程为,电压表的表盘被改装为台秤的示数。他在该台秤上放置一个底面积为、重为的足够深的柱形薄壁容器,用轻杆将一个质量为的物体不吸水固定于容器内正上方,物体为高、底面积为且质量分布均匀的长方体。现向容器中注水直到水面刚好与物体的下表面相平,如图丙所示,此时台秤的示数为。求:
在保证电路安全的情况下,该台秤所能称量物体的最大重力为多少;
在图丙中,水对容器底的压强为多大;
若将图丙中的长方体左、右两侧沿竖直方向各切掉总体积的六分之一,并将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面静止时电压表示数为多少?
试卷第1页,共3页
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2023-2024学年郴州市永兴县九年级下期学科竞赛
物理参考答案及详细解答
一、选择题。(每题3分,共36分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
B
A
A
B
D
C
D
C
D
B
C
2、 填空题。(每空1分,共16分)
13、 静止 ;不变
14、 内 ;放出
15、;减速
16、做功 ;机械
17、 ;;
18、7.2 ;400 ; 3.2
19、10 ;8.4
3、 实验题。(每空2分,共24分)
20、(1)刻度尺的0刻度没有与小球的下边对齐 (2) B
21、(1)缩小 (2)近视眼 (3)向上移动透镜
22、(1)右 (2)电压表正负接线柱接反 (3)10
23、(1)摩擦力 (2)当两边所加的钩码数量不等时 ; 同一直线
(3)同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及钩码,观察到的现象是木块处于静止状态
4、 综合题。(共24分,21题4分,22题8分,23题12分)
24、 ------------------2 ; ---------------2
25、解:(1)正方体在水底时排开水的体积V排=V=(0.2m)3=8×10-3m3---------------------------1
受水的浮力F浮=ρ水gV排=80N--------------------------------------------------------------------------------1
(2)正方体在水底时上表面受水的压强p=ρ水gh=1.3×104Pa----------------------------------------2
(3)正方体的重力G=mg=ρVg=160N --------------------------------------------------------------------1
拉力F=G﹣F浮=160N﹣80N=80N--------------------------------------------------------------------------1
将正方体提到其上表面刚与水面相平时,拉力做的功W=Fs=80N×(1.5m﹣0.2m)=104J-------1
小文做功时的功率-------------------------------------------------------------1
26、解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,串联电路各处电流相等,电压表的量程为,根据欧姆定律可知当电压表的示数最大为时,通过电路的电流最大,最大电流:,---------------------------------1
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时力敏电阻两端的电压:------1
此时力敏电阻的阻值:,--------------------------------------------1
由乙图可知此时力敏电阻受到的压力为,所以该台秤所能称量物体的最大重力为;----------------------------------------------------------------------------1
容器的质量为:,
水的质量:,------------------------------------------------1
水的体积:,----------------------------------------------1
容器中水的深度:,------------------------------------------------1
水对容器底的压强为:;------------------------------1
长方体的密度:,
所以放入水中后沉底,长方体切掉部分的总体积:,
将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面升高的高度:,-----1
此时容器中水的深度:,
此时水对容器底部的压强:,
容器底部受到水的压力:,------------------------------------------1
长方体切掉部分的总重力:,
长方体切掉部分的受到的浮力:,
力敏电阻此时受到的压力:,-----------------------------1
由乙图可知力敏电阻的阻值和其所受压力的乘积是一个定值,即,当时,,此时电压表的示数:。------------------1
详细解答
1、A
【解析】A、“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城,人们听到的笛声是通过空气到我们的耳朵,故A正确;
B、能分辨胡琴琵琶与羌笛的声音,是依据声音的音色不同,故B错误;
C、“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指声音的响度大,故C错误;
D、声音是由物体的振动产生的,余音也需要振动,故D错误。
2、B
【解析】A.霜是水蒸气遇冷直接变成的小冰晶,属于凝华现象;
B.水面上的冰是水由液态变成固态是凝固现象。
C.雾凇是水蒸气直接变成的小冰晶,是凝华现象;
D.冰花是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶,属于凝华现象;
选项D和ABC形成原因不同。
3.A
【解析】A.桥在水中形成倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.筷子好像在水面处折断了,因为光从水中斜射入空气中时,发生折射,故C不符合题意;
C.墙上呈现人的影子是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
D.放大镜把文字放大,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
4、A
【解析】A.图甲中,雨伞的形状是“上凸下平”,刮大风时,雨伞向上翻起是因为伞上方空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,形成向上的压力差,故A正确;
B.图乙中,升国旗时,是利用定滑轮来改变拉力的方向,故B错误;
C.图丙中,面包夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C错误;
D.图丁中,高山上煮饭要用高压锅,是因为高山海拔高,大气压低,沸点低,故D错误。5、B
【解析】AC.物体由于发生弹性形变产生的力叫做弹力,平时所说的推力、拉力、压力、支持力等,都属于弹力;所以水杯对桌面的压力属于弹力,故A、C正确,都不符合题意;B.放在水平桌面上的水杯,受到的支持力是由于桌面发生微小形变而产生的,故B错误,符合题意;D.放在桌面上的水杯受到桌面对它的支持力与水杯对桌面的压力,它们大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确,不符合题意。
6.D
【解析】A.管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故A错误;
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能减少,故B错误;
C.水被加热的过程中,其内能是通过热传递的方式改变的,故C错误;
D.水蒸气把橡胶塞向上冲起时,水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,故D正确。
7、C
【解析】A.苹果在甲液体中漂浮,所以苹果的密度小于甲液体的密度;因为苹果在乙液体中悬浮,所以苹果的密度等于乙液体的密度.因此甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误;
B.放入苹果后,液面等高,甲的密度大于乙的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容器底的压强大,故B错误;
C.两容器液面相平,V甲排<V乙排,说明没放苹果之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积,即V甲>V乙,ρ甲>ρ乙,由m=ρV可知,两液体的质量m甲>m乙,根据G=mg得到G甲>G乙;两容器质量相同,则容器的重力相同,苹果质量不变,其重力也不变,两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G苹果+G甲,F乙=G器+G苹果+G乙,所以F甲>F乙,容器底面积相同,由p=可知p甲>p乙,故C正确;
D.苹果在甲液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在乙液体中悬浮,苹果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在甲和乙液体中苹果所受浮力相等,根据阿基米德原理可知:苹果排开甲液体的重力等于苹果排开乙液体的重力,故D错误.
8、D
【解析】A、物体离开弹簧后,水平方向上只受摩擦力的作用,物块最终停止运动是由于受到地面对它水平向左的摩擦力作用,故A错误;
B、摩擦力能改变物块的运动状态,使物块的运动逐渐变慢,最终停下来,故B错误;
C、木块受地面对它的向左的摩擦力作用,这个力阻碍物块相对地面的运动,所以摩擦力不是使木块运动,而是阻碍木块相对运动的,故C错误;
D、物体在水平方向受弹力和摩擦力的作用,当弹簧对物体的弹力大于摩擦力时,物体由静止开始运动,故D正确.
9、C
【解析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB.由题知,吹气时,气球胀大,隔板向上运动,带动滑片向上移动,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据可知,两端的电压变大,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以两端的电压变小,即电压表示数变小,故AB错误;
C.电源电压不变,电路中的电流变大,根据可知,总功率变大,故C正确;
D.由可知,电压表与电流表的比值为接入电路的阻值,则该比值变小,D错误。
10、D
【解析】AB.当接通电源,电流由a至b通过导体ab时,它受到磁场力作用而向左运动,而这个力的方向与磁场方向和电流方向有关。当只改变磁场方向或只改变电流方向时,导线ab运动方向改变,将向右运动,这个过程中电能转化为机械能,故AB不符合题意;
CD.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab运动方向不变,仍将向左运动,故C不符合题意,D符合题意。
11、B
【解析】A.如图所示,由2段绳子承担重力,绳子自由端在4s内移动了2m,则物体上升的高度为由可知,如果不考虑绳重及摩擦,动滑轮所受的重力如果考虑绳重及摩擦,则小于200N,故A错误;
B.对工人进行受力分析可知,绳子的拉力为=350N
地面对工人的支持力F支=G-F=700-350=350N故B正确。
C.由可知,该滑轮组的机械效率=71%故C错误;
D.根据题意,有用功为W有=G物h=500J,绳端拉力F的总功为W总=W有+W额外=700J
功率为P=W总/t=175w故D错误;
12、C
【解析】当开关S1、S2和S3都闭合,该电路为并联电路,三个电阻并联,A1测通过R2和R3总电流,A2测干路电流,所以通过R1电流为而滑片P移到最右端时,阻值为30Ω,根据欧姆定律可得故A错误;
当开关S1和S2闭合、S3断开时,电阻R1和R2被短路,即电路中只有电阻R3,由题意知
当开关S1、S2和S3都闭合,该电路为并联电路,A1测通过R2和R3的总电流,且I1:I1'=1:3,所以所以所以2R2=R3
当开关S1闭合、S2和S3断开时,三电阻串联,且滑动变阻器阻值为15Ω,由题意知
因为P3:P3'=1:9,当三个电阻并联时
综上,解得R2=5Ω,R3=10Ω,P3=2.5W,
电流表A1的示数I1'是当电路并联时,通过R2和R3两电阻的电流之和
故BD错,C正确。
13、【答案】静止 不变
【解析】[1]成功对接时,神舟十五号飞船相对于天和核心舱的位置没有发生变化,所以此时以天和核心舱为参照物,神舟十五号飞船是静止的。
[2]质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变,航天员费俊龙从神舟十五号飞船进入天和核心舱,他的质量不变。
14、内 放出
15、【答案】;减速
本题考查运动和力的关系以及惯性现象知识。
木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
木块与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速运动时,下端受摩擦力随车减速,木块上端仍保持原来的运动状态,使得木块向右倾倒;
如图所示.烧杯与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速运动时,烧杯受摩擦力随车减速,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,使得水向右倾。
16、【答案】做功 机械 【解析】解:正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,是由于锅内气体对限压阀做功的结果,在这一过程中,内能转化为机械能;热机的工作循环中,做功冲程也是燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。
17、【答案】;;
【解析】【分析】
知道物体移动速度和时间,利用求物体移动距离,由题知,拉力端移动的距离等于物体移动距离的倍;拉力做的有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离;
知道机械效率和拉力大小,利用求摩擦力;
利用求拉力做的总功,再利用功率公式求拉力做功功率。
水平使用滑轮组时注意:有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积,这是本题的关键。
【解答】
由图知,,则绳子自由端移动的距离:;
拉力做的有用功;
,,因为,所以物体与地面间的滑动摩擦力:;
拉力做功为,拉力做功的功率。
故答案为:;;。
18、【答案】7.2 400 3.2
【解析】[1]物体静置于水平地面上,对地的压力为
[2]当加入水的深度为4cm时,水对容器底的压强为
[3]由丙图可知,当加水时,加入水的质量为5m,故 ①
当继续加水时,加入水的质量为 ②
由①②可解得得, 共加入水的质量为
根据密度公式得,加入水的体积为
零件向上提起2cm后,浸入水中的深度为
物体受到的浮力
根据称重法得,细线上的拉力为
19、【答案】10 8.4
【解析】[1]由电路图知,S1、S2闭合,S3断开时,电路中只有R1工作,电压表测电源电压,为6V,R1的阻值
[2]S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1、小灯泡及滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压。此时电路中的电流
由U-I图像知,通过小灯泡的电流为0.2A时,其两端的电压为2V。则滑动变阻器两端的电压U滑=U-U1-U灯=6V-2V-2V=2V
此时滑动变阻器R2的滑片移到中点,据串联电路的分压特点知
则变阻器的最大阻值为20Ω。当三个开关都闭合时,电阻R1、小灯泡与R2并联连接,并联电路各支路工作互不影响,当变阻器接入电路的阻值最大时,R2这一支路中的电流最小,为
而R1支路和灯泡支路都不受影响,由U-I图像知,当灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A。据并联电路的电流特点知,此时电路中的最小电流为
I=I小+I1+IL=0.3A+0.6A+0.5A=1.4A 整个电路消耗的最小功率P=UI=6V×1.4A=8.4W
20、 【答案】(1)刻度尺的0刻度没有与小球的下边对齐 (2) B
【解析】(1)由图可知,小明使用刻度尺测量时犯的明显错误是刻度尺的0刻度没有与小球的下边对齐;
(2)由图2乙可知,两个测力计的分度值都是0.2N,故图乙中B测力计的示数是3.4N,小华实验后想起来,实验前有一只测力计没有调零,由图可知,B测力计是倒挂在A测力计上,在其本身重力作用下,弹簧会被拉长,指针向上移动,所以据此判断没有调零的测力计应该是B。
21、【答案】缩小 近视眼 向上移动透镜
【解析】解:凸透镜焦距,固定在光具座上刻度线处,蜡烛放置在刻度线处,所以物距,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像;
将透镜放在凸透镜与光屏之间某处,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明凸透镜对光线具有发散作用,是凹透镜,透镜能用来矫正近视眼;
凸透镜成像时,经过凸透镜光心的光线传播方向不变,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要向上移动透镜。
要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律:物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小;
凸透镜对光线有会聚作用,远视镜就是凸透镜,凹透镜对光线有发散作用,近视镜就是凹透镜;
凸透镜成像时,经过凸透镜光心的光线传播方向不变。
本题考查凸透镜成像规律实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
22、【答案】(1)右 (2)电压表正负接线柱接反 (3)10
【解析】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前她应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,即最右端。
(2)[2]闭合开关,电压表指针如图丙所示,此时电压表指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反。
(3)[3]她再次检查电路,确认无误后闭合开关,此时滑动变阻器阻值最大;电压表的示数为1V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
由串联分压原理可知即解得
23、【答案】(1)摩擦力 (2)当两边所加的钩码数量不等时 同一直线 (3)同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及钩码,观察到的现象是木块处于静止状态
【解析】(1)[1]如甲图,小华选用木块做实验,木块对支持面有压力的作用,木块和桌面接触面粗糙,当木块相对桌面运动或有相对运动的趋势时,木块受到的摩擦力对实验有较大影响。
(2)[2]如图乙,同组小丽用轻质小卡片代替木块,探究二力平衡时两个力的大小是否相等,发现两端所挂钩码数相同时,小卡片保持静止。为研究卡片受到的两个力大小不相等时能否保持静止,增减两端钩码的数量,当两边所加的钩码数量不等时,观察小卡片能否静止。
[3]现把小卡片转过一个角度,则卡片受到的两个力不在同一直线上,然后再松手。这样做的目的是用于探究不在二力不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[4]如甲图所示,当木块相对于桌面相对运动或有相对运动的趋势时,就会在接触面产生阻碍木块运动的力,即摩擦力,当木块相对于桌面没有相对运动或没有相对运动的趋势时,则木块不受摩擦力的作用。为了验证木块水平方向受平衡力作用,力的作用效果相互抵消,等效于不受力,即应使木块在水平方向下不受任何力的作用,故接下来的操作是同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及钩码,因木块在水平方向上不受任何力的作用,竖直方向上受到重力和支持力为一对平衡力,故观察到的现象是木块处于静止状态。
24、【答案】;
【解析】【分析】
超声波在空中匀速传播,根据发射和接收的时间差求出速度。根据图象,分析得到物体通过的位移为时,再得出对应的实验,即可求解物体的平均速度。
本题是物理规律在实际中的应用问题,要能读懂图象反映的物体的运动情况,正确得到运动的时间,从而理解现代科技装置的工作原理。
【解答】
由乙图可知,超声波在时间内通过距离为,则超声波的速度为:;
物体通过的距离为时,所用时间为:,
物体的平均速度:。
25、【答案】(1)80N;(2)1.3×104Pa;(3)26W
【解析】解:(1)正方体在水底时排开水的体积V排=V=(0.2m)3=8×10-3m3
受水的浮力F浮=ρ水gV排==80N
(2)正方体在水底时上表面受水的压强p=ρ水gh==1.3×104Pa
(3)正方体的重力G=mg=ρVg==160N拉力F=G﹣F浮=160N﹣80N=80N
将正方体提到其上表面刚与水面相平时,拉力做的功W=Fs=80N×(1.5m﹣0.2m)=104J
小文做功时的功率
答:(1)正方体在水底时受水的浮力是80N;
(2)正方体在水底时上表面受水的压强是1.3×104Pa;
(3)将正方体提到其上表面刚与水面相平时,用时4s,此过程中,小文做功时的功率是26W。
26、【答案】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,
串联电路各处电流相等,电压表的量程为,根据欧姆定律可知当电压表的示数最大为时,通过电路的电流最大,最大电流:,
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时力敏电阻两端的电压:
此时力敏电阻的阻值:,
由乙图可知此时力敏电阻受到的压力为,所以该台秤所能称量物体的最大重力为;
容器的质量为:,
水的质量:,
水的体积:,
容器中水的深度:,
水对容器底的压强为:;
长方体的密度:,所以放入水中后沉底,
长方体切掉部分的总体积:,
将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面升高的高度:,
此时容器中水的深度:,
此时水对容器底部的压强:,
容器底部受到水的压力:,
长方体切掉部分的总重力:,
长方体切掉部分的受到的浮力:,
力敏电阻此时受到的压力:,
由乙图可知力敏电阻的阻值和其所受压力的乘积是一个定值,即,当时,,
此时电压表的示数:。
答:在保证电路安全的情况下,该台秤所能称量物体的最大重力为;
在图丙中,水对容器底的压强为;
若将图丙中的长方体左、右两侧沿竖直方向各切掉总体积的六分之一,并将切掉的部分放入容器浸没于水中,水面静止时电压表示数为。
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