内容正文:
2024-2025学年春学期第一次调研模拟
九年级物理试题
一、单选题(每小题2分,计24分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 物体的温度不变,其内能就一定不变
C. 物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
D. 内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和
2. 下列电学实验中均需要测量多组数据,其测量目的是为了求平均值减小误差的是( )
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量定值电阻的阻值 D. 研究小灯泡的电功率
3. 如图所示,下列对所示实验分析不正确的是( )
A. 甲图:给电路中仅长度不同的电阻丝接通电源后,P在最左端时灯泡最暗,说明电阻大小与材料长度有关
B. 乙图:电流一定时,增加匝数可以吸引更多大头针,说明匝数越多,磁性越强
C. 丙图:推注射器的活塞,长颈漏斗下端冒气泡,说明该装置的气密性良好
D. 丁图:某气体能用向上排空气法收集,说明该气体的密度比空气的大
4. 下列估测符合实际的是( )
A. 中学生正常步行的速度约为1.4km/h
B. 初中生小美站立在水平地面上对地面的压强为500Pa
C. 教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.15A
D. 一本物理教科书的质量约为10g
5. 宁乡花明楼的神仙岭上,一台台风力发电机擎天而立,迎风飞旋,下面能反映风力发电机基本原理的是( )
A. B.
C. D.
6. 下列措施中,属于利用电流热效应工作的是( )
A. 电视机的后盖有很多孔 B. 电熨斗通电后发热可以熨平衣物
C. 与空调器相连的导线很粗 D. 电脑的主机中安装微型风扇
7. 如图,小丽把悬挂的铁锁拉住并靠近自己的鼻子(不碰到),稳定后松手,头保持不动,铁锁向前摆去又摆回(忽略空气阻力).下列说法不正确的是( )
A. 只要铁锁的质量够大,铁锁摆回来时会碰到鼻子
B. 铁锁向下摆的过程中,重力势能转化为动能
C. 锁摆到最低点后会继续上升,是因为铁锁具有惯性
D. 铁锁在摆动过程中,只受到两个力的作用
8. 在中考百天的誓师大会上,同学们看到了如图所示的用于航拍的无人机,关于此无人机的说法中正确的是
A. 无人机在空中飞行时,始终受到平衡力作用
B. 航拍时,为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大,应提高飞行高度
C. 无人机在空中悬停定位拍摄时,没有力对无人机做功
D. 航拍器在沿竖直方向匀速上升过程中机械能保持不变
9. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变小
B. 两个电流表的示数都变大
C. 电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小
D. 电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大
10. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,小榕设计了如图所示的电路图.实验中电源两端电压保持6V不变,定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,电压表示数保持2V不变.为完成实验,应选取的滑动变阻器的规格为
A. 10Ω 2A B. 20Ω 1A C. 30Ω 2A D. 50Ω 1A
11. 在有着“世界工厂”之称的东莞,车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度,下列关于这个滑轮组工作的说法中,正确的是( )
A. 绳子自由端被拉下了10m
B. 这个滑轮组能省距离
C. 这个滑轮组能省力
D. 这个滑轮组不仅能省力,还能省距离
12. 要求设计一个电磁限流器,当电路中电流过大时,它能切断电路,并需手动闭合.兴趣小组设计了两个电磁限流器,示意图如下,其中的C、D为动触点.下列说法中正确的是( )
A. 甲能满足设计要求,乙不能满足设计要求 B. 乙能满足设计要求,甲不能满足设计要求
C. 甲和乙都能满足设计要求 D. 当电路中电流过大时,弹簧1和弹簧2都变短
二、填空题(每空1分,计21分)
13. 随着科技的发展,风能逐渐得到了广泛的应用,风能属于_____(选填“可”或“不可”)再生能源,太阳能电池是将太阳能转化为_____能.
14. 2020年,“北斗”导航系统全球组网成功,“北斗”导航系统是利用_________波传递信息进行定位和导航的。
15. 如图,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,若不计摩擦、动滑轮重和绳重,所用的拉力大小是F甲_____F乙,拉力做功的功率大小是P甲_____P乙.(选填“大于”、“等于”或“小于”).
16. 核能是一种________(填“可再生”或“不可再生”)新能源,正在逐步被人们开发和利用;核电站是利用核能发电,把核能转化为_______能。
17. 2024年的“尔滨”火出了圈,如图是广东靓仔来尔滨参加龙舟大赛的一个情景,运动员所用的船桨是 ___________(选填“省力”、“费力”、“等臂”)杠杆;当运动员用船桨向后划时,龙舟向前运动___________。
18. 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为的物体缓慢升高,拉力大小,拉力移动的距离为。有用功为_______J,杠杆的机械效率为_______%。
19. 手机是现代最常用的通信工具,手机之间是利用______传递信息的,接听电话时能辨别不同的人,是因为不同人说话时的______不同。
20. 已知电风扇线圈的电阻为20Ω,若加在该电风扇的电压为220V,此时通过的电流为1A,则电风扇的电功率为________W,电风扇连续工作10min产生的热量为________J.
21. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图(b)所示。根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为____Ω,定值电阻R2的阻值为_____Ω。
22. 小明家电能表本月初的示数为821.6kW⋅h,本月底的示数如图所示,小明家本月消耗的电能为______kW⋅h,如果按0.5元/(kW⋅h)的电价计费,本月应付电费______元。该电能表的参数表明,小明家能同时使用的用电器总功率不得超过______W。若小明只让家中的热水器工作,经过30s,电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是______W。
三、解答题(55分)
23.
(1)如图,为了再安装一个插座给其它用电器独立供电,请将插座连接到 a、b、c、d 中的某两个接线柱上,并且符合安全用电要求;
(2)如图所示的磁悬浮地球仪,球体内有一根条形磁体,底座内的电磁铁通电后就可使地球仪悬浮在空中。右侧是其内部结构示意图,请在图中标出电磁铁左侧磁感线的方向和电源的“+、-”极。
24. 如图是小明探究“物体动能的大小与质量的关系”的实验装置。将钢球从某一高度处由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,木块被撞出一段距离。实验数据如下表:
实验
次数
钢球质量/g
钢球下摆高度/cm
木块滑行距离/cm
1
20
20
25
2
40
20
49
3
60
20
(1)从表中数据可以知道,实验是通过观察 ______来判断钢球动能的大小;
(2)分析表中数据可以得出:在速度一定的情况下,物体的动能随其质量的增大而 ______;
(3)查阅资料得知,①抛出去的篮球动能约为30J; ②行走的牛动能约为60J;③飞行的步枪子弹动能约为5×103J。分析数据可知:物体的 ______(选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响较大。
25. 小明想探究影响电磁铁磁性强弱的因素,用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝和150匝的电磁铁A、B。实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。小明将电磁铁A接入如图所示的电路中,调节滑动变阻器,进行多次测量,电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量,如下表所示。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
吸引铁钉的数量n/个
5
10
17
(1)电磁铁下端铁钉散开的原因是______;
(2)根据表中数据,可得出的实验结论是:______;
(3)以下装置由电磁铁控制的是______(选填序号)。
①电铃
②司南
③电磁起重机
④卫生间感应式冲水器阀门
26. 如图所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,该电热水壶有高温、中温、低温三挡,电路图和产品部分参数如图所示,R1、R2均为电热丝。
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
1100W
低温挡功率
(1)当开关S2断开,S1闭合,电热水壶处于中温挡,并求出电热丝R1的大小;
(2)电热水壶调至高温挡正常加热,将质量为5kg温度为56℃的水加热至沸腾需要多少时间(标准大气压下、不考虑热量的损耗)[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)电热水壶低温挡的额定功率。
27. 运用知识解决问题:
(1)因为液体的压强随深度的增加而______,拦河坝上部受到水的压强比下部______,所以拦河坝设计成上窄下宽的形状;
(2)汽车在水平公路上匀速直线行驶'请画出它在水平方向上所受力的示意图______;
(3)如图所示,小雨在轻质杠杆的两端施加竖直向下的拉力,使其水平平衡。已知小雨的拉力为120N。OA∶OB=3∶2,浸没在液体中的物体M的重力为300N、体积为0.01m3,则液体的密度ρ液=______请写出解题思路。
四、科普阅读题
28.
请阅读《北斗卫星导航系统》并回答。
北斗卫星导航系统
2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心发射升空。北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,如图所示。卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时,会附上信息发出的时间,终端接收到信息后,用当前时间减去发送时间,得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度(光速),我们就能得出终端与卫星的距离。北斗导航系统采用三种轨道搭配,这样带来一定好处:接收机收到至少4颗卫星信号,就可以准确定位。
在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。任何一点细微的时间误差乘上光速,得到的距离误差都会被放大很多倍。为了减小时间误差,原子钟是目前最精确的时间测量工具。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。因此我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于各个领域,逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)如果卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s,(电磁波的传播速度取3.0×108m/s)那么将导致的距离误差是______m;
(2)北斗卫星导航系统确定一个位置,至少需要接收______颗卫星的信号;
(3)原子钟的原理是______;
(4)谈谈北斗卫星导航系统在生活中的实际应用______。
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2024-2025学年春学期第一次调研模拟
九年级物理试题
一、单选题(每小题2分,计24分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 物体的温度不变,其内能就一定不变
C. 物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
D. 内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是热传递过程中转移的能量,不能说含有,故A错误;
B.内能不仅仅与温度有关,比如晶体熔化温度不变,但内能增加,故B错误;
C.内能改变有两种方式,做功和热传递,物体内能增加也可能是吸收了热量,故C错误;
D.内能的概念就是物体内所有分子势能和分子动能的总和,故D正确。
故选D。
2. 下列电学实验中均需要测量多组数据,其测量目的是为了求平均值减小误差的是( )
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量定值电阻的阻值 D. 研究小灯泡的电功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,进行多次测量的目的是找出普遍规律,故A不符合题意;
B.探究电流与电阻的关系,进行多次测量的目的是找出普遍规律,故B不符合题意;
C.用伏安法测量定值电阻的阻值,进行多次测量的目的是求平均值,减小误差,故C符合题意;
D.测小灯泡电阻中,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能取平均值,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,下列对所示实验分析不正确的是( )
A. 甲图:给电路中仅长度不同的电阻丝接通电源后,P在最左端时灯泡最暗,说明电阻大小与材料长度有关
B. 乙图:电流一定时,增加匝数可以吸引更多大头针,说明匝数越多,磁性越强
C. 丙图:推注射器的活塞,长颈漏斗下端冒气泡,说明该装置的气密性良好
D. 丁图:某气体能用向上排空气法收集,说明该气体的密度比空气的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.给电路中仅长度不同的电阻丝接通电源后,P在最左端时灯泡最暗,说明在其它条件相同时,电阻大小与材料长度有关,故A正确,不符合题意;
B.电流一定时,增加匝数可以吸引更多大头针,说明匝数越多,磁性越强,故B正确,不符合题意;
C.推注射器的活塞,长颈漏斗下端冒气泡,说明该装置的气密性不好,漏气,故C错误,符合题意;
D.某气体能用向上排空气法收集,说明该气体的密度比空气的大,密度比空气小的用下排空气法,故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 下列估测符合实际的是( )
A. 中学生正常步行的速度约为1.4km/h
B. 初中生小美站立在水平地面上对地面的压强为500Pa
C. 教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.15A
D. 一本物理教科书的质量约为10g
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.中学生正常步行速度约在
1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h
故A不符合实际;
B.中学生每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,故双脚面积S=0.04m2;中学生的体重大约为50kg,压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
压强
故B不符合实际;
C.教室中普通日光灯的功率约33W,正常发光时的电流
故C符合题意;
D.一个大苹果的质量在200g左右,一本物理教科书的质量比它略大一些,在250g左右,故D不符合实际。
故选C。
5. 宁乡花明楼的神仙岭上,一台台风力发电机擎天而立,迎风飞旋,下面能反映风力发电机基本原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】发电机是利用电磁感应现象制成的;
A.图中为奥斯特实验,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中,开关闭合后,通电后灯丝发热、发光,这是电流的热效应,故B不符合题意;
C.导体ab在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故C符合题意;
D.通电后导体ab运动,表明通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的原理,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列措施中,属于利用电流热效应工作的是( )
A. 电视机的后盖有很多孔 B. 电熨斗通电后发热可以熨平衣物
C. 与空调器相连的导线很粗 D. 电脑的主机中安装微型风扇
【答案】B
【解析】
【详解】A.电视机工作时会发热,后盖有很多孔,起散热用,故A不符合题意;
B.电熨斗通电后,根据电流热效应,电熨斗会发热,可以用来熨平衣物,故B符合题意;
C.与空调器相连的导线很粗,电阻较小,根据焦耳定律,相同时间、相同电流时,发热较小,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电脑的主机工作时会发热,安装的微型风扇起散热作用,不是利用电流热效应工作,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图,小丽把悬挂的铁锁拉住并靠近自己的鼻子(不碰到),稳定后松手,头保持不动,铁锁向前摆去又摆回(忽略空气阻力).下列说法不正确的是( )
A. 只要铁锁的质量够大,铁锁摆回来时会碰到鼻子
B. 铁锁向下摆的过程中,重力势能转化为动能
C. 锁摆到最低点后会继续上升,是因为铁锁具有惯性
D. 铁锁在摆动过程中,只受到两个力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.锁在摆动的过程中,锁和空气之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能不断减小,所以质量再大也碰不到鼻子,故A错误,故A符合题意;
B.锁向下摆的过程中,锁的质量不变,高度减小,重力势能减小,故重力势能转化为动能,故B正确,故B不符合题意;
C.锁摆到最低点会继续上升,是因为铁锁具有惯性,故C正确,故C不符合题意;
D.在不计空气阻力的情况下,铁锁在摆动过程中,只受到重力和摆绳拉力两个力的作用,故D正确,故D不符合题意。
故选A。
8. 在中考百天的誓师大会上,同学们看到了如图所示的用于航拍的无人机,关于此无人机的说法中正确的是
A. 无人机在空中飞行时,始终受到平衡力作用
B. 航拍时,为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大,应提高飞行高度
C. 无人机在空中悬停定位拍摄时,没有力对无人机做功
D. 航拍器在沿竖直方向匀速上升过程中机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、无人机只有在空中匀速直线飞行或悬停时,才受到平衡力作用,故A错误;
B、航拍时,为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大,应减小物距,即降低飞行高度,故B错误;
C、无人机在空中悬停定位拍摄时,有力,但没有距离,故没有做功,故C正确;
D、航拍器在沿竖直方向匀速上升过程中,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,故D错误.
9. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变小
B. 两个电流表的示数都变大
C. 电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小
D. 电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图知道,两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测总电流;因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变,即电流表A1示数不变,故AB错误;
CD.当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入电路中的电阻变小,由欧姆定律知道,通过变阻器的电流变大,因通过R1的电流不变,根据并联电路的电流规律知道,总电流变大,即电流表A2示数变大,故D正确,C错误。
故选D。
10. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,小榕设计了如图所示的电路图.实验中电源两端电压保持6V不变,定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,电压表示数保持2V不变.为完成实验,应选取的滑动变阻器的规格为
A. 10Ω 2A B. 20Ω 1A C. 30Ω 2A D. 50Ω 1A
【答案】D
【解析】
【详解】由图知定值电阻和滑动变阻器串联,根据串联电路的分压原理可知,电压表示数保持2V不变,则滑动变阻器两端的电压是4V,则R滑与R的比值是,当定值电阻阻值为20欧时 滑动变阻器连入电路的阻值最大是40欧,所以ABC都不符合要求,故D正确.
11. 在有着“世界工厂”之称的东莞,车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度,下列关于这个滑轮组工作的说法中,正确的是( )
A. 绳子自由端被拉下了10m
B. 这个滑轮组能省距离
C. 这个滑轮组能省力
D. 这个滑轮组不仅能省力,还能省距离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABD.由图知,承担物重的绳子股数n=2,拉力端(绳子自由端)移动距离
s=2h=2×2m=4m
所以使用该滑轮组费距离,故ABD错误;
C.使用图中滑轮组时,由两股绳子承担重物和动滑轮重,所以省力,故C正确。
故选C。
12. 要求设计一个电磁限流器,当电路中电流过大时,它能切断电路,并需手动闭合.兴趣小组设计了两个电磁限流器,示意图如下,其中的C、D为动触点.下列说法中正确的是( )
A. 甲能满足设计要求,乙不能满足设计要求 B. 乙能满足设计要求,甲不能满足设计要求
C. 甲和乙都能满足设计要求 D. 当电路中电流过大时,弹簧1和弹簧2都变短
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲,不超过设定电流值时,CD接通,电路正常工作,当电流过大时,电磁铁将B吸向左侧,闸刀在弹簧的作用下断开,电路切断,弹簧变短,且需手动闭合才会再次接通,故甲符合要求;
如图乙,不超过设定电流值时,要弹簧的作用下CD接通,电路正常工作,当电流过大时,电磁铁将B吸下,CD断开,电路切断,弹簧变长,且电流恢复到一定值时,在弹簧的作用下,能够自行闭合,CD接通,即不需手动闭合会再次接通,故乙不符合要求;
故A正确,BCD错误.
点睛:本题中两个方案都能在电流过大时,自动切断电路,但不要忽略了需要手动闭合这一条件,乙方案中电流小时,会自动闭合,所以不符合设计要求.
二、填空题(每空1分,计21分)
13. 随着科技的发展,风能逐渐得到了广泛的应用,风能属于_____(选填“可”或“不可”)再生能源,太阳能电池是将太阳能转化为_____能.
【答案】 ①. 可 ②. 电
【解析】
【详解】对于风能是可以再生的,故它是可再生能源.
太阳能电池消耗太阳能,把太阳能转化为电能,故是将太阳能转化为电能的装置.
14. 2020年,“北斗”导航系统全球组网成功,“北斗”导航系统是利用_________波传递信息进行定位和导航的。
【答案】电磁
【解析】
【详解】电磁波可以在真空中传播,并且可以传递信息,所以“北斗”导航系统是利用电磁波传递信息进行定位和导航的。
15. 如图,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,若不计摩擦、动滑轮重和绳重,所用的拉力大小是F甲_____F乙,拉力做功的功率大小是P甲_____P乙.(选填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】 ①. 大于 ②. 等于
【解析】
【详解】第一空.两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重,提升物体的重相同,甲图,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,
F甲=2G=2mg;
乙图,拉力作用在绳子自由端,省一半的力,
F乙=G=mg,
由此可知F甲>F乙;
第二空.物体上升的速度相同,则拉力的速度分别为:v甲=v物,v乙=2v物,
甲图拉力的功率:
P甲=F甲v甲=2mg×v物=mgv物;
乙图拉力的功率:
P乙=F乙v乙=mg×2v物=mgv物,
所以P甲=P乙.
16. 核能是一种________(填“可再生”或“不可再生”)新能源,正在逐步被人们开发和利用;核电站是利用核能发电,把核能转化为_______能。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 电
【解析】
【详解】[1]核能使用后不能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。
[2]核能发电时,在核反应堆中,核能转化为内能,在汽轮机中,内能再转化为机械能,在发电机中,机械能转化为电能。
17. 2024年的“尔滨”火出了圈,如图是广东靓仔来尔滨参加龙舟大赛的一个情景,运动员所用的船桨是 ___________(选填“省力”、“费力”、“等臂”)杠杆;当运动员用船桨向后划时,龙舟向前运动___________。
【答案】 ①. 费力 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1] 由题意和图示可知,运动员用桨划船时,动力臂小于阻力臂,所以此时船桨是费力杠杆。
[2] 当运动员用船桨向后划水时,受到水的反作用力,龙舟向前运动,说明力可以改变物体的运动状态。
18. 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为的物体缓慢升高,拉力大小,拉力移动的距离为。有用功为_______J,杠杆的机械效率为_______%。
【答案】 ①. 1.8 ②. 90
【解析】
【详解】[1]有用功为
W有用=Gh=18N×0.1m=1.8J
[2]总功为
W总=Fs=8N×0.25m=2J
机械效率为
19. 手机是现代最常用的通信工具,手机之间是利用______传递信息的,接听电话时能辨别不同的人,是因为不同人说话时的______不同。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 音色
【解析】
【详解】[1]用手机打电话时,是利用电磁波的发射和接收来完成信息的传递。
[2]音色是由发声体本身决定的,不同的发声体,其音调和响度可能相同,但音色一般不同,接听电话时,一般能够知道对方是熟人还是陌生人,判断的主要依据就是声音的音色不同。
20. 已知电风扇线圈的电阻为20Ω,若加在该电风扇的电压为220V,此时通过的电流为1A,则电风扇的电功率为________W,电风扇连续工作10min产生的热量为________J.
【答案】 ①. 220 ②. 1.2×104
【解析】
【详解】第一空.由P=UI知道,电风扇的电功率是:
P=UI=220V×1A=220W;
第二空.由Q=I2 Rt知道,通电10min,电风扇产生的热量是:
Q=I2 Rt=(1A)2 ×20Ω×10×60s=1.2×104J.
21. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图(b)所示。根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为____Ω,定值电阻R2的阻值为_____Ω。
【答案】 ①. 9 ②. 2
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,R1、R2与滑动变阻器串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;当滑片为与b端时,滑动变阻器两端的电压为0
U1=4V,I=1A
R1的阻值
R1=
电源的电压
U=I(R1+R2)=1A×(4Ω+R2)-------①
当两电压表的示数相等时,电路中的电流I′=0.6A,根据串联电路各处的电流相等,且U=IR可知:滑动变阻器接入电路的电阻
R=R1=4Ω
电源的电压
U=I′(R1+R+R2)=0.6A×(4Ω+4Ω+R2)-------②
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流I″=0.4A,电源的电压
U=I″(R1+R最大+R2)=0.4A×(4Ω+R最大+R2)-------③
联立①②③式可得
R2=2Ω,R最大=9Ω
22. 小明家电能表本月初的示数为821.6kW⋅h,本月底的示数如图所示,小明家本月消耗的电能为______kW⋅h,如果按0.5元/(kW⋅h)的电价计费,本月应付电费______元。该电能表的参数表明,小明家能同时使用的用电器总功率不得超过______W。若小明只让家中的热水器工作,经过30s,电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是______W。
【答案】 ①. 130 ②. 65 ③. 4400 ④. 1200
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图示知,本月底电能表的示数为951.6kW⋅h,那么本月消耗的电能
W=951.6kW⋅h-821.6kW⋅h=130kW⋅h
[2]本月应付电费
130kW⋅h×0.5元/kW⋅h=65元
[3]由电能表参数知,小明家中允许使用的用电器的最大功率
P=UI=220V×20V=4400W
[4]电能表转盘转动30转,消耗的电能
该用电器的功率
三、解答题(55分)
23.
(1)如图,为了再安装一个插座给其它用电器独立供电,请将插座连接到 a、b、c、d 中的某两个接线柱上,并且符合安全用电要求;
(2)如图所示的磁悬浮地球仪,球体内有一根条形磁体,底座内的电磁铁通电后就可使地球仪悬浮在空中。右侧是其内部结构示意图,请在图中标出电磁铁左侧磁感线的方向和电源的“+、-”极。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
再安装一个插座给其它用电器独立供电,则插座要和灯泡并联,就需要把插座两边直接接到火线和零线上,不能和灯泡串联,也不能和开关串联,所以只能连接到 a、d 两个接线柱上,如下图所示:
【小问2详解】
已知条形磁体的上端为S极,则下端为N极,地球仪可以悬浮在空中,受到排斥力的作用,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的下端为S极,上端为N极,磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极,据此画出电磁铁左侧磁感线的方向;根据安培定则可知电流从电磁铁的下端流入,上端流出,所以电源的下端为正极,上端为负极,如下图所示:
24. 如图是小明探究“物体动能的大小与质量的关系”的实验装置。将钢球从某一高度处由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,木块被撞出一段距离。实验数据如下表:
实验
次数
钢球质量/g
钢球下摆高度/cm
木块滑行距离/cm
1
20
20
25
2
40
20
49
3
60
20
(1)从表中数据可以知道,实验是通过观察 ______来判断钢球动能的大小;
(2)分析表中数据可以得出:在速度一定的情况下,物体的动能随其质量的增大而 ______;
(3)查阅资料得知,①抛出去的篮球动能约为30J; ②行走的牛动能约为60J;③飞行的步枪子弹动能约为5×103J。分析数据可知:物体的 ______(选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响较大。
【答案】 ①. 木块滑行的距离 ②. 增大 ③. 速度
【解析】
【详解】(1)[1]在该实验中我们用到了转换的方法,即将钢球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较,即钢球推动木块运动的越远,其对木块所做的功就越多,即具有的动能就越大;反之就越小,故通过观察钢球推动木块移动的距离的大小来判断研究对象的动能的大小。
(2)[2]从表中数据可知,钢球下摆的高度相同,撞击木块时的速度相同,钢球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:在速度相同时,质量越大,动能越大,物体的动能随其质量的增大而增大。
(3)[3]抛出去的篮球动能约为30J,行走的牛动能约为60J,飞行的步枪子弹动能约为5×103J,子弹的质量最小,速度最大,子弹的动能最大,这说明速度对物体的动能影响较大。
25. 小明想探究影响电磁铁磁性强弱的因素,用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝和150匝的电磁铁A、B。实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。小明将电磁铁A接入如图所示的电路中,调节滑动变阻器,进行多次测量,电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量,如下表所示。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
吸引铁钉的数量n/个
5
10
17
(1)电磁铁下端铁钉散开的原因是______;
(2)根据表中数据,可得出的实验结论是:______;
(3)以下装置由电磁铁控制的是______(选填序号)。
①电铃
②司南
③电磁起重机
④卫生间感应式冲水器阀门
【答案】 ①. 铁钉被磁化,同名磁极相互排斥 ②. 当电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强 ③. ①③④
【解析】
【详解】(1)[1]铁钉被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散。
(2)[2]该实验中,通过吸引铁钉数目的多少间接得到磁性的强弱;表中数据,电磁铁线圈匝数一定,电流增大,吸引铁钉的数量越多,可得出的实验结论:当电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强。
(3)[3]应用电磁铁的有电铃、电磁起重机、感应式冲水器阀门等,故选①③④。
26. 如图所示是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,该电热水壶有高温、中温、低温三挡,电路图和产品部分参数如图所示,R1、R2均为电热丝。
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
1100W
低温挡功率
(1)当开关S2断开,S1闭合,电热水壶处于中温挡,并求出电热丝R1的大小;
(2)电热水壶调至高温挡正常加热,将质量为5kg温度为56℃的水加热至沸腾需要多少时间(标准大气压下、不考虑热量的损耗)[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)电热水壶低温挡的额定功率。
【答案】(1)44Ω;(2)420s;(3)550W
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S2断开,S1闭合时,只有R1工作,此时电热水壶处于中温挡,由
可知R1的阻值为
(2)一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量为
不考虑热量的损耗,电热水壶消耗的电能为
由
可知,电热水壶加热的时间
(3)由图电路图可知,当开关S1闭合,S2接B时,R1、R2并联,当开关S断开,S2接A时,R1、R2串联,根据串并联电路的电阻特点可知,当开关S1闭合,S2接B时,R1、R2并联,电路中的电阻最小,由
可知,电路中的总功率最大,电热水壶处于高温挡,R2的电功率为
由
可知R2的阻值
当开关S断开,S2接A时,R1、R2串联,电路中的总最大,由
可知,电路中的总功率最小,电热水壶处于低温挡,R1、R2的串联总电阻为
电热水壶低温挡的额定功率为
答:(1)电热丝R1的大小为44Ω;
(2)电热水壶调至高温挡正常加热,将质量为5kg温度为56℃的水加热至沸腾需要的时间为420s;
(3)电热水壶低温挡的额定功率为550W。
27. 运用知识解决问题:
(1)因为液体的压强随深度的增加而______,拦河坝上部受到水的压强比下部______,所以拦河坝设计成上窄下宽的形状;
(2)汽车在水平公路上匀速直线行驶'请画出它在水平方向上所受力的示意图______;
(3)如图所示,小雨在轻质杠杆的两端施加竖直向下的拉力,使其水平平衡。已知小雨的拉力为120N。OA∶OB=3∶2,浸没在液体中的物体M的重力为300N、体积为0.01m3,则液体的密度ρ液=______请写出解题思路。
【答案】 ①. 增大 ②. 小 ③. ④. 1.2×l03kg/m3
【解析】
【详解】(1)[1][2]液体的压强随深度的增加而增大,拦河坝的上部受到的水的压强比下部小,所以拦河坝设计成上窄下宽的形状。
(2)[3]当汽车在水平公路上匀速直线运动时,在水平方向受到牵引力与阻力的作用,且这两个力是一对平衡力,如图所示:
(3)[4]由杠杆的平衡条件得,杠杆B端受到的拉力
物体受到的浮力
由阿基米德原理得液体的密度
四、科普阅读题
28.
请阅读《北斗卫星导航系统》并回答。
北斗卫星导航系统
2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心发射升空。北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,如图所示。卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时,会附上信息发出的时间,终端接收到信息后,用当前时间减去发送时间,得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度(光速),我们就能得出终端与卫星的距离。北斗导航系统采用三种轨道搭配,这样带来一定好处:接收机收到至少4颗卫星信号,就可以准确定位。
在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。任何一点细微的时间误差乘上光速,得到的距离误差都会被放大很多倍。为了减小时间误差,原子钟是目前最精确的时间测量工具。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。因此我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于各个领域,逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)如果卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s,(电磁波的传播速度取3.0×108m/s)那么将导致的距离误差是______m;
(2)北斗卫星导航系统确定一个位置,至少需要接收______颗卫星的信号;
(3)原子钟的原理是______;
(4)谈谈北斗卫星导航系统在生活中的实际应用______。
【答案】 ①. 300 ②. 4 ③. 以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准 ④. 电子商务、智能手机、出行定位等(定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等)
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s,将导致的距离误差是
s=vt=3.0×108m/s×1.0×10-6s=300m
(2)[2]北斗导航系统采用三种轨道搭配,这样带来一定好处:接收机收到至少4颗卫星信号,就可以准确定位。
(3)[3]原子钟是目前最精确的时间测量工具,它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
(4)[4]随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于各个领域,逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。如:电子商务、智能手机、出行定位等(定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等)。
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