吉林省延吉市第十中学2024-2025学年九年级下学期第四次月考物理试题
2025-06-07
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内容正文:
2024-2025学年吉林省延边州延吉十中九年级(下)第四次月考物理试卷
一、单项选择题(每题2分,共计12分)
1.(2分)下列数据最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为50N
B.电热水壶的功率约为1000W
C.人步行的速度约为20m/s
D.人感觉舒适的温度约为40℃
2.(2分)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
A.青山 B.江岸 C.帆船 D.太阳
3.(2分)我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声,主要是依据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音量 D.音调
4.(2分)如图所示为西汉时期的熊足青铜鼎。考古学家打造了一个仿制品进行实验:鼎内装较多水、盖上向外凸起的鼎盖、闭合锁扣,鼎下堆放干柴燃烧,当鼎外为1标准大气压时,鼎内的水在120℃沸腾,因此该鼎被誉为“古代高压锅”。下列事实中,不能导致“鼎内的水在120℃沸腾”的是( )
A.鼎盖厚实自重较大
B.鼎盖与鼎体结合处平整,密封性好
C.锁扣给鼎盖施加向下的压力
D.鼎内所装水的质量较大
5.(2分)下列生活中的实例与大气压强无关的是( )
A.用吸管喝牛奶
B.吸盘被紧压在平滑的墙上
C.用胶头滴管吸药液
D.潜水员在浅海中采集海参
6.(2分)关于家庭用电,下列符合安全用电原则的是( )
A.甲位置安装开关、乙位置安装电灯
B.用湿手拨动开关
C.人站在干燥的木凳上,双手同时触摸相线和中性线
D.多个大功率的用电器同时使用
二、填空题(每题4分,共计16分)
7.(4分)如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图:
(1)广告投影灯成像原理为当广告片到镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间时,可以形成 、 的实像;
(2)为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,可以 投影灯离地距离,同时适当 镜头到广告片的距离。
8.(4分)如图所示是跳台滑雪运动员在空中滑行的情景:
(1)运动员在空中滑翔时受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力,运动员特有的姿势与滑雪板的组合,能使他在空中滑行更远的距离,这是由于运动员背上的空气流速 (选填“大于”或“小于”)滑雪板下面的空气流速,从而产生向 的升力;
(2)滑雪板比较宽是通过增大 的方式减小压强。
9.(4分)在空间站失重环境下,书写并非易事:
(1)用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 故障;
(2)用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”。书写过程中,笔尖与纸张的摩擦类型属于 摩擦,笔芯内氮气的密度 (选填:“变大”,“不变”或“变小”)。
(3)新学期的“开学第一课”,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 。
10.(4分)如图是某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示,当踩踏地板时,固定在地板下方的磁体往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动,闭合电路中产生 ,小灯泡发光。使小朋友向上跳起的施力物体是 ,小朋友离开地板后还能继续向上运动一段距离,是由于他具有 ,小朋友向上运动时因为重力与运动方向 (选填“相同”或“相反”)所以小朋友做减速运动。
四、作图题(每题2分,共4分)
11.(2分)如图所示,入射光线与水面成30°角斜射入水中,请画出大致的折射光线。
12.(2分)如图所示,一个物体静止在斜面上,请在图上画出物体受到重力的示意图。
四、简答题(每题2分,共计4分)
13.(2分)大部分疫苗需要在低温下储存运输,为此医务人员需要再运送疫苗的医疗箱内放入很多冰块。请说明这样做的道理。
14.(2分)如图所示是两个充电器,“超级快充”的铭牌上标注“5V 4.5A”的字样,普通充电器的铭牌上标注“5V 1A”的字样。细心的奇迹同学发现,“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。
五、计算题(每题5分,共计10分)
15.(5分)如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。该艇满载后的总质量为2.0×105kg。底面积约为500m2,在一次测试中,登陆艇在水中匀速直线行驶1200m,所用的时间为40s。
求:(1)登陆艇在测试中的行驶速度。
(2)它漂浮在海面上时,受到的浮力。(g取10N/kg)
(3)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强。
16.(5分)如图所示,电源电压恒为4.6V,小灯泡标有“2.5V 1.25W”的字样(设小灯泡电阻不变)。小灯泡正常发光时,求:
(1)电路中的电流。
(2)滑动变阻器的功率。
六、实验与探究题(每空1分,共24分)
17.(4分)小致同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台面的白纸上,再取两个完全相同的“F”字样的物体a和b,进行实验,如图甲所示。
(1)小致选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定 。
(2)小致在玻璃板前看到物体a的像,是由于光射到玻璃表面发生 (选填“反射”或“折射”)形成的。
(3)在探究像与物的大小关系时,将b按图乙中 (选填“①”或“②”)置于玻璃板后,不断移动,直至与物体a的像重合。
(4)当物体a逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将 。
18.(4分)学校创新实验小组测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的 处,并调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,添加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量 g。
(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如图丙所示,剪断细绳后,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为 kg/m3。
19.(5分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明利用1个弹簧测力计、1个木块、1条毛巾、1个砝码、1块木板,做了如图甲、乙、丙所示的3次实验。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做 运动。
(2)比较图甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力与 的关系。
(3)小明做图甲中第1次实验时,拉力随时间变化的图像如图A所示,木块的速度随时间变化的图像如图B所示,则7s时木块所受的摩擦力为 N。
(4)小芳将实验方法进行了改进,如图C所示,实验时变速拖动木板, (选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动摩擦力的大小,此时木板受到的摩擦力的方向是 。
20.(5分)在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)图甲是U形管压强计,它 连通器。
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小。
(3)比较 两图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
(4)比较乙、丁两图得出“液体的压强大小与液体密度有关”的结论是错误的,其原因是 。
(5)若U形玻璃管足够长,为使实验现象更明显,应选酒精、水、水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的 装入U形管中。
21.(6分)小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是 ;
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为 ;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
2024-2025学年吉林省延边州延吉十中九年级(下)第四次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
C
B
D
D
A
一、单项选择题(每题2分,共计12分)
1.(2分)下列数据最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为50N
B.电热水壶的功率约为1000W
C.人步行的速度约为20m/s
D.人感觉舒适的温度约为40℃
【答案】B
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故A不符合实际;
B、家用电热水壶的工作电流在5A左右,功率在P=UI=220V×5A=1100W,接近1000W,故B符合实际;
C、人正常步行的速度在4km/h=4m/s≈1.1m/s左右,故C不符合实际;
D、人体感觉舒适的温度约为25℃,故D不符合实际。
故选:B。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
2.(2分)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
A.青山 B.江岸 C.帆船 D.太阳
【答案】C
【分析】研究同一物体的运动状态,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解;人和帆船没有发生位置的改变,青山、江岸、太阳与帆船发生了位置的改变,所以认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是帆船,故A、B、D不符合题意,C符合题意;
故选:C。
【点评】关于运动与静止的相对性的考查,一般由两种考查思路:①告诉研究对象及其运动状态,选取参照物;②已知研究对象与参照物,确定物体运动状态。
3.(2分)我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声,主要是依据声音的( )
A.响度 B.音色 C.音量 D.音调
【答案】B
【分析】音色是取决于物体本身的一种特性,可以用于区分或辨别发声体。
【解答】解:音色是取决于物体本身的一种特性,可以用于区分或辨别发声体,我们能分辨人工智能语音机器人模仿的是哪位歌唱家的歌声,主要是依据声音的音色。
故选:B。
【点评】本题考查了音色与音调和响度的区别,属于基础知识。
4.(2分)如图所示为西汉时期的熊足青铜鼎。考古学家打造了一个仿制品进行实验:鼎内装较多水、盖上向外凸起的鼎盖、闭合锁扣,鼎下堆放干柴燃烧,当鼎外为1标准大气压时,鼎内的水在120℃沸腾,因此该鼎被誉为“古代高压锅”。下列事实中,不能导致“鼎内的水在120℃沸腾”的是( )
A.鼎盖厚实自重较大
B.鼎盖与鼎体结合处平整,密封性好
C.锁扣给鼎盖施加向下的压力
D.鼎内所装水的质量较大
【答案】D
【分析】液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低。
【解答】解:A、鼎盖厚实自重较大,可以使鼎内的气压升高,水的沸点升高,能导致“鼎内的水在120℃沸腾”,故A不合题意;
B、鼎盖与鼎体结合处平整,密封性好,不易漏气,可以使鼎内的气压升高,水的沸点升高,能导致“鼎内的水在120℃沸腾”,故B不合题意;
C、锁扣给鼎盖施加向下的压力,鼎盖不易推开,可以使鼎内的气压升高,水的沸点升高,能导致“鼎内的水在120℃沸腾”,故C不合题意;
D、鼎内所装水的质量较大,不能使鼎内的气压升高,不能导致“鼎内的水在120℃沸腾”,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查沸点和气压的关系,难度不大。
5.(2分)下列生活中的实例与大气压强无关的是( )
A.用吸管喝牛奶
B.吸盘被紧压在平滑的墙上
C.用胶头滴管吸药液
D.潜水员在浅海中采集海参
【答案】D
【分析】大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压,大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果,据此进行分析。
【解答】解:A.用吸管吸牛奶时,管内的空气被吸走,气压减小,小于大气压,牛奶在大气压的作用下进入嘴里,利用了大气压,故A正确;
B、塑料吸盘紧贴在平滑的墙上,塑料吸盘与墙壁之间的空气被挤走,大气压把塑料吸盘紧压在平滑的墙上。利用了大气压,故B正确;
C、用胶头滴管吸药液时,管内的空气被吸走,气压减小,小于大气压,药液在大气压的作用下进入嘴里,利用了大气压,故C正确
D.潜水员在浅海中采集海参,液体压强与液体深度的关系,与大气压无关,故D错误:
故选:D。
【点评】此题考查了大气压强的存在,属于基础题,分析时不要说成“被吸上来”,而是“被外界的大气压压上来”
6.(2分)关于家庭用电,下列符合安全用电原则的是( )
A.甲位置安装开关、乙位置安装电灯
B.用湿手拨动开关
C.人站在干燥的木凳上,双手同时触摸相线和中性线
D.多个大功率的用电器同时使用
【答案】A
【分析】(1)家庭电路中安装灯泡时,开关要接到火线上,以保障安全。
(2)生活用电注意安全。生活中不要用湿手去拨动开关,以免造成触电事故。
(3)人站在干燥的木凳上,双手同时接触相线和中性线,电流流过心脏,造成触电事故。
(4)多个大功率的用电器,同时使用,会使电路中的电流过大,产生大量的热量,温度升高,导线易燃烧,容易引发火灾。
【解答】解:A.家庭电路中安装灯泡时,开关要接到火线上,然后接灯泡,故A正确。
B.用湿手去拨动开关,易造成触电事故。故B错误。
C.人站在干燥的木凳上,双手同时接触相线和中性线,电流流过心脏,造成触电事故。故C错误。
D.多个大功率的用电器,同时使用,会使电路中的电流过大,产生大量的热量,温度升高,导线易燃烧,容易引发火灾。故D错误。
故选:A。
【点评】该题是家庭生活安全用电的常识考查。结合生活常识和物理知识仔细判断。
二、填空题(每题4分,共计16分)
7.(4分)如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图:
(1)广告投影灯成像原理为当广告片到镜头的距离在1倍焦距和2倍焦距之间时,可以形成 倒立 、 放大 的实像;
(2)为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,可以 增大 投影灯离地距离,同时适当 减小 镜头到广告片的距离。
【答案】(1)倒立;放大;(2)增大;减小。
【分析】(1)物体到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像;投影仪和幻灯机就是利用该原理制成的。
(2)凸透镜成实像时,物距越小,像越大,像距越大。
【解答】解:(1)广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间,该投影仪成的是倒立、放大的实像,则该投影灯的成像原理与投影仪相同;
(2)在地面上得到更清晰、更大的广告图标像,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小镜头到广告片的距离,增大投影灯离地面的距离。
故答案为:(1)倒立;放大;(2)增大;减小。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
8.(4分)如图所示是跳台滑雪运动员在空中滑行的情景:
(1)运动员在空中滑翔时受到的力 不是 (选填“是”或“不是”)平衡力,运动员特有的姿势与滑雪板的组合,能使他在空中滑行更远的距离,这是由于运动员背上的空气流速 大于 (选填“大于”或“小于”)滑雪板下面的空气流速,从而产生向 上 的升力;
(2)滑雪板比较宽是通过增大 受力面积 的方式减小压强。
【答案】(1)不是;大于;上;(2)受力面积。
【分析】(1)物体处于静止或匀速直线时,处于平衡状态,受平衡力的作用,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;
(2)增大受力面积,可以减小压强。
【解答】解:(1)运动员在飞行的过程中运动状态发生了变化,受到非平衡力的作用;运动员如图所示的姿势,使背上流过的空气流速大于从滑雪板下面流过的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的升力;
(2)运动员使用滑雪板,在压力一定时,增大了与雪地的受力面积,从而减小压强。
故答案为:(1)不是;大于;上;(2)受力面积。
【点评】以跳台滑雪运动员在空中滑行为载体考查了压强、平衡力的判断、减小压强的方法、流体的压强与流速的关系等多个知识点,有一定的综合性。
9.(4分)在空间站失重环境下,书写并非易事:
(1)用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生 短路 故障;
(2)用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”。书写过程中,笔尖与纸张的摩擦类型属于 滚动 摩擦,笔芯内氮气的密度 变小 (选填:“变大”,“不变”或“变小”)。
(3)新学期的“开学第一课”,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为 分子间有引力 。
【答案】(1)短路;(2)滚动;变小;(3)分子间有引力。
【分析】(1)电路的三种状态是通路、短路和断路。即处处连通的电路叫做通路;某处断开的电路叫做断路,也叫开路;短路是将导线直接接在电源正负两极上的电路;
(2)摩擦力的类型:静摩擦力、滚动摩擦与滑动摩擦;结合密度公式分析笔芯内氮气的密度的变化;
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致导线直接接在电源正负两极上,使电路发生短路故障;
(2)用圆珠笔写字时,笔尖在纸上滚动,阻碍笔尖滚动的摩擦属于滚动摩擦;墨水向笔尖流动,笔芯内氮气的体积增大,质量不变,由密度公式可知,密度变小;
(3)空间站书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子之间存在着相互作用的引力。
故答案为:(1)短路;(2)滚动;变小;(3)分子间有引力。
【点评】本题考查了电路的状态、密度及其特性等,是综合题,难度不大。
10.(4分)如图是某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示,当踩踏地板时,固定在地板下方的磁体往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动,闭合电路中产生 感应电流 ,小灯泡发光。使小朋友向上跳起的施力物体是 地板 ,小朋友离开地板后还能继续向上运动一段距离,是由于他具有 惯性 ,小朋友向上运动时因为重力与运动方向 相反 (选填“相同”或“相反”)所以小朋友做减速运动。
【答案】感应电流;地板;惯性;相反。
【分析】(1)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动,就会产生感应电流。
(2)力是物体对物体的作用;物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(3)重力的方向是竖直向上的。
【解答】解:当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,小灯泡发光,这是电磁感应现象;
固定在弹簧线圈上的地板给小朋友向上的力,该力的施力物体是地板;
小朋友离开地板后由于惯性还能继续向上运动一段距离;
小朋友向上运动时受到竖直向下重力的作用,因为重力与运动方向想反,所以小朋友做减速运动。
故答案为:感应电流;地板;惯性;相反。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象、力的相互作用、惯性等知识的了解和掌握,难度不大。
四、作图题(每题2分,共4分)
11.(2分)如图所示,入射光线与水面成30°角斜射入水中,请画出大致的折射光线。
【答案】
【分析】先过入射点作出法线,根据折射光线、入射光线、法线在同一平面内,当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,画出折射光线。
【解答】解:过入射点O作垂直于水面的法线,根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示:
【点评】本题考查根据折射规律作图,注意作图要规范。
12.(2分)如图所示,一个物体静止在斜面上,请在图上画出物体受到重力的示意图。
【答案】见解答图
【分析】先确定物体的重心,从重心开始画一个竖直向下的带箭头的线段,并标出重力的符号。
【解答】解:物体的重心在O点,从重心沿重力方向(竖直向下)画一条带箭头的线段表示出这个力,并标出重力的符号G,如图所示:
【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
四、简答题(每题2分,共计4分)
13.(2分)大部分疫苗需要在低温下储存运输,为此医务人员需要再运送疫苗的医疗箱内放入很多冰块。请说明这样做的道理。
【答案】见解析。
【分析】熔化是指物质从固态转变为液态的过程,这一过程需要吸收热量。
【解答】解:在医疗箱内放入冰块,利用冰块熔化时吸收周围热量的原理,可以有效降低医疗箱内的温度,营造并维持疫苗所需要的低温环境,确保疫苗在运输过程中始终处于规定的温度范围内,通常为2℃﹣8℃,以保持其活性和稳定性。
【点评】本题考查熔化吸热,难度不大。
14.(2分)如图所示是两个充电器,“超级快充”的铭牌上标注“5V 4.5A”的字样,普通充电器的铭牌上标注“5V 1A”的字样。细心的奇迹同学发现,“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。
【答案】充电器的充电线有电阻,根据影响电阻的因素可知在其它条件一定时,导线越粗,导线的电阻越小,由焦耳定律可知,在通电时间一定时,超级快充工作时电流大,电阻越小工作时产生的热量越少,电路越安全。
【分析】充电器的充电线有电阻,由焦耳定律知充电线尽可能做得粗一些,线的长度短一些,使充电过程中产生的热量少一些。
【解答】答:充电器的充电线有电阻,根据影响电阻的因素可知在其它条件一定时,导线越粗,导线的电阻越小,由焦耳定律可知,在通电时间一定时,超级快充工作时电流大,电阻越小工作时产生的热量越少,电路越安全。
【点评】本题考查焦耳定律的灵活运用。
五、计算题(每题5分,共计10分)
15.(5分)如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。该艇满载后的总质量为2.0×105kg。底面积约为500m2,在一次测试中,登陆艇在水中匀速直线行驶1200m,所用的时间为40s。
求:(1)登陆艇在测试中的行驶速度。
(2)它漂浮在海面上时,受到的浮力。(g取10N/kg)
(3)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强。
【答案】(1)登陆艇在测试中的行驶速度为30m/s;
(2)登陆艇满载漂浮在水上时受到的浮力为2.0×106N,
(3)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强为4000Pa。
【分析】(1)根据v计算登陆艇在测试中的行驶速度;(2)物体漂浮时F浮=G计算满载漂浮在水上时的浮力;
(3)已知艇满载后的总质量,可求得其重力,可以得到对水平沙滩的压力;已知压力和接触面积,可以得到对海滩的压强。
【解答】解:
(1)登陆艇在测试中的行驶速度:v30m/s;
(2)登陆艇满载漂浮在水上,
所以登陆艇受到的浮力:F浮=G总=m总g=2.0×105kg×10N/kg=2.0×106N,
(3)登陆艇受到的重力:G=mg=2.0×105kg×10N/kg=2.0×106N,压力等于重力,F=G=2.0×106N;
登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强:p4000Pa;
答:(1)登陆艇在测试中的行驶速度为30m/s;
(2)登陆艇满载漂浮在水上时受到的浮力为2.0×106N,
(3)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强为4000Pa。
【点评】此题是一道力学综合题,考查了漂浮的特点、压强、路程的计算,过程不复杂,难度不大。题目渗透了爱国主义教育。
16.(5分)如图所示,电源电压恒为4.6V,小灯泡标有“2.5V 1.25W”的字样(设小灯泡电阻不变)。小灯泡正常发光时,求:
(1)电路中的电流。
(2)滑动变阻器的功率。
【答案】(1)电路中的电流为0.5A;
(2)滑动变阻器的功率为1.05W。
【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,利用P=UI求出灯泡正常发光时电路中的电流;
(2)利用P=UI求出电路中的总功率,再计算出滑动变阻器的功率。
【解答】解:(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时,电路中的电流:
I0.5A;
(2)由P=UI可得,电路中的总功率:
P总=U源I=4.6V×0.5A=2.3W,
则滑动变阻器的功率为:
P滑=P总﹣P=2.3W﹣1.25W=1.05W。
答:(1)电路中的电流为0.5A;
(2)滑动变阻器的功率为1.05W。
【点评】本题考查电功率的计算、串联电路电压、电流的规律和欧姆定律,难度不大。
六、实验与探究题(每空1分,共24分)
17.(4分)小致同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台面的白纸上,再取两个完全相同的“F”字样的物体a和b,进行实验,如图甲所示。
(1)小致选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定 像的位置 。
(2)小致在玻璃板前看到物体a的像,是由于光射到玻璃表面发生 反射 (选填“反射”或“折射”)形成的。
(3)在探究像与物的大小关系时,将b按图乙中 ① (选填“①”或“②”)置于玻璃板后,不断移动,直至与物体a的像重合。
(4)当物体a逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将 不变 。
【答案】(1)像的位置;(2)反射;(3)①;(4)不变。
【分析】(1)玻璃板有透光性,既能成像又能确定像的位置;
(2)平面镜成的像属于光的反射;
(3)平面镜成的像与物关于镜面对称;
(4)平面镜成的像与物大小相等。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,既能成像又能确定像的位置,小致选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的位置。
(2)平面镜成的像属于光的反射,小致在玻璃板前看到物体a的像,是由于光射到玻璃表面发生反射形成的。
(3)平面镜成的像与物关于镜面对称,所以b的方向要与a一致,将b按图乙中①置于玻璃板后,不断移动,直至与物体a的像重合。
(4)平面镜成的像与物大小相等,当物体a逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将不变。
故答案为:(1)像的位置;(2)反射;(3)①;(4)不变。
【点评】本题探究平面镜成像特点的实验,考查对器材的要求、操作过程及成成像规律的运用。
18.(4分)学校创新实验小组测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的 零刻度线 处,并调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,添加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量 124 g。
(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为 2×10﹣5 m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)如图丙所示,剪断细绳后,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为 2.5×103 kg/m3。
【答案】(1)零刻度线;(2)124;(3)2×10﹣5;(4)2.5×103。
【分析】(1)天平使用前,应先将天平放在水平台面上,将游码归零或移至零刻线处;
(2)所加砝码的质量和游码对应的质量就是被测物体的质量;
(3)用线拉着物体浸没在水中,增加的重力等于物体的重力减去拉力,即增加的重力就是浮力,根据阿基米德原理算出矿石的体积;
(4)放入物体后增加的重力就是物体测重力,即增加的质量就是物体的质量,根据密度公式算出矿石的体积。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,把游码放在标尺的零刻线处;
(2)水和烧杯的总质量:m1=100g+20g+4g=124g;
(3)用线拉着物体浸没在水中,增加的重力等于物体的重力减去拉力,所以增加的重力就是浮力,即(m2﹣m1)g=F浮=ρ水gV排,
矿石的体积就是排开水的体积:V石=V排20cm3=2×10﹣5m3,
(4)放入物体后增加的重力就是物体的重力,所以增加的质量就是物体的质量即m矿石=m3﹣m1=174g﹣124g=50g;
矿石的体积:ρ2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。
故答案为:(1)零刻度线;(2)124;(3)2×10﹣5;(4)2.5×103。
【点评】测量固体密度的实验是初中物理重要的实验,从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查,其中体积的测量是本题的难点。
19.(5分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小明利用1个弹簧测力计、1个木块、1条毛巾、1个砝码、1块木板,做了如图甲、乙、丙所示的3次实验。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做 匀速直线 运动。
(2)比较图甲、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力与 接触面的粗糙程度 的关系。
(3)小明做图甲中第1次实验时,拉力随时间变化的图像如图A所示,木块的速度随时间变化的图像如图B所示,则7s时木块所受的摩擦力为 3 N。
(4)小芳将实验方法进行了改进,如图C所示,实验时变速拖动木板, 能 (选填“能”或“不能”)测量出木块所受滑动摩擦力的大小,此时木板受到的摩擦力的方向是 水平向左 。
【答案】(1)匀速直线; (2)接触面的粗糙程度;(3)3;(4)能;水平向左。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(3)根据图B可知,木块在2﹣6s做匀速直线运动,由A图,根据二力平衡可知木块受到的摩擦力大小;根据压力大小和接触面的粗糙程度不变,可得出7s时木块所受的摩擦力;
(4)如图C所示,木块相对地面处于静止状态,根据二力平衡原理分析回答。
【解答】解:(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;
(2)比较图中甲、丙两次实验,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,是为了探究滑动摩擦力与触面粗糙程度的关系;
(3)根据图B可知,木块在2﹣6s做匀速直线运动,由A图可知,此时的拉力为3N,根据二力平衡的条件可知,木块受到的摩擦力为3N;因压力大小和接触面的粗糙程度不变,则7s时木块所受的摩擦力不变,仍为3N;
(4)如图C所示,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,因测力计的拉力方向为水平向左,故木块所受的摩擦力方向为水平向右;力的作用是相互的,此时木板受到的摩擦力的方向是水平向左
故答案为:(1)匀速直线; (2)接触面的粗糙程度;(3)3;(4)能;水平向左。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进,体现了对过程和方法的考查。
20.(5分)在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)图甲是U形管压强计,它 不是 连通器。
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 高度差 来反映橡皮膜所受压强的大小。
(3)比较 乙、丙 两图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
(4)比较乙、丁两图得出“液体的压强大小与液体密度有关”的结论是错误的,其原因是 没有控制液体的深度相同 。
(5)若U形玻璃管足够长,为使实验现象更明显,应选酒精、水、水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的 酒精 装入U形管中。
【答案】(1)不是;(2)高度差;(3)乙、丙;(4)没有控制深度相同;(5)酒精。
【分析】(1)上端开口底部连通的仪器是连通器;
(2)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大,这用到了转换法;
(3)在同种液体内部,深度越大,压强越大;
(4)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(5)根据液体压强公式p=ρgh可得,当压强相同时,密度越小,高度越大,这样越容易观察。
【解答】解:(1)U形管压强计的右侧上端封闭,不是上端开口底部连通的容器,因此不是连通器;
(2)实验中通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较液体压强,这用到了转换法;
(3)通过比较乙、丙两图可知,液体密度相同,深度越大,液体压强越大,三峡大坝下方受到的压强比上方大,所以设计成上窄下宽;
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,要控制液体的深度相同,根据图乙、丁所示情形不能得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论,理由是没有控制液体的深度相同;
(5)根据液体压强公式p=ρgh可得,当压强相同时,密度越小,高度越大,这样越容易观察,由题可知酒精密度最小,故酒精装入U形管中,现象更明显。
故答案为:(1)不是;(2)高度差;(3)乙、丙;(4)没有控制深度相同;(5)酒精。
【点评】本题主要考查液体内部压强的特点以及控制变量法,难度不大。
21.(6分)小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 B 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 滑动变阻器断路 ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是 计算平均值,减小误差 ;
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 S1闭合、S2断开 时,电流表读数为 I1 ;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1)见解答图;(2)B;(3)滑动变阻器断路;(4)计算平均值,减小误差;(5)①S1闭合、S2断开;I1;③。
【分析】(1)电压表遵循正进负出的原则与电阻并联接入电路,电源电压为3V,电阻的阻值约为5Ω,根据欧姆定律可知通过电路的最大电流为0.6A,所以电流表遵循正进负出的原则选择小量程与电阻串联接入电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
(3)把电压表接在电路中时,若电压表有示数,说明连接位置有断路;若无示数,则电压表之外有断路,据此分析;
(4)该实验测量多组数据的目的是计算平均值,减小误差;
(5)根据电源电压不变利用欧姆定律计算出Rx阻值。
【解答】解:(1)电压表遵循正进负出的原则与电阻并联接入电路,电源电压为3V,电阻的阻值约为5Ω,根据欧姆定律可知通过电路的最大电流为0.6A,所以电流表遵循正进负出的原则选择小量程与电阻串联接入电路,如下图所示:
;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即B端;
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路,a、电流表、待测电阻、c也是通路;根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是计算平均值减小误差;
(5)电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表读数为I1;
由欧姆定律可得此时定值电阻两端的电压:U0=I1R0,
②当开关S1、S2都闭合时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过定值电阻的电流,电流表读数为I2;
由欧姆定律可得电源电压:U=I2R0,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则待测电阻两端的电压:Ux=U﹣U0=I2R0﹣I1R0,
③由欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx。
故答案为:(1)见解答图;(2)B;(3)滑动变阻器断路;(4)计算平均值,减小误差;(5)①S1闭合、S2断开;I1;③。
【点评】本题为测量未知电阻Rx的阻值的实验,考查电路连接、故障分析、欧姆定律的灵活运用和实验方案的设计。
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