内容正文:
2025年春期九年级第一次模拟测试
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。(本试卷中g取10N/kg)
2.本试卷共6页,五个大题,21个小题。满分70分,考试时间60分钟。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,化学老师在检验氢气纯度时,用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,会发出尖锐的燃哕声或很小的声音,根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声音可以传递______(选填“信息”或“能量”)。其中“很小”是指声音的______(填写声音的特性)小。
2. 端午节期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是______现象;煮粽子时,是通过______方式改变它的内能。
3. 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于___________透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________(选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变___________。
4. 桔槔是我国古代的取水工具,如图,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
5. 如图所示,是某电热器加热和保温两挡的工作电路图,电源电压U=220V。发热体由R1和R2两个电热丝(阻值均不变)构成,其保温功率为220W;开关S1、S2闭合时,通过电热丝R2的电流为5A。处于保温挡时通过电热器的电流______A;开关S1、S2闭合时,电热丝R2在5min内产生的热量______J;电热器处于保温挡时正常工作0.5h消耗的电能______J。
6. 与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以某一初速度V0滑上粗糙的传送带.若传送带始终静止,物块离开传送带后落在地上P点;若传送带逆时针匀速转动,则物块以同样的初速度V0滑上传送带,并最终落到地面上,则落地点为________(选填“P点”“P点左侧”或“P点右侧”),你判断的理由是________
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题由两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 如图是可用蒲公英顶起的最轻金属结构——微晶格材料,它是目前最轻的金属结构组合,并且可以从超过50%的压缩量中恢复,由此可知微晶格材料具有的特点是( )
A. 密度小、弹性差 B. 密度大、弹性差
C. 密度大、弹性好 D. 密度小、弹性好
8. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
9. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
10. 能源、信息和材料是现代社会发展三大支柱,下列说法正确的是( )
A. 核电站是利用核聚变释放能量
B. 电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C. 半导体是制成芯片的主要材料之一
D. 太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
11. 我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他们用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他们对重物做了6000J的功
B. 他们做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为50%
D. 斜面是一种省功机械
12. 将两块完全相同的橡皮泥捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,其静止时的截面如图所示。比较甲、乙两杯中橡皮泥所受浮力的大小分别为F甲、F乙,甲、乙两杯杯底受到液体压强大小分别为p甲、p乙,下列说法中正确的是( )
A. F甲<F乙 B. F甲=F乙
C. p甲<p乙 D. p甲>p乙
13. 立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一,小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是( )
A. 蹬地起跳时小强对地面有水平向右的摩擦力
B. 小强在最高点受非平衡力作用
C. 小强能在空中继续运动是受到惯性的作用
D. 小强从最高点到落地的过程中,重力势能转化为动能
14. 为保证食品安全,学校餐厅留样冷柜要求温度通常为以下。小明为留样冷柜设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻随温度变化的图像。留样冷柜温度等于或高于时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A. 冷柜温度升高时,热敏电阻的阻值变大
B. 工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C. 冷柜温度为时,控制电路中电流为
D. 冷柜温度降低时,控制电路消耗的电功率变小
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 图中物块正水平向左滑动并压缩弹簧,在O点画出物块水平方向受力示意图.
( )
16. 现代家庭生活中,很多插线板都带有USB充电口,能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求:开关S控制整个电路;S闭合后,该电路既能给手机充电,同时又不影响为其他家用电器供电。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 利用图所示实验装置,探究水在沸腾前后温度变化特点的实验。当水温上升到图温度计所示的温度时,每隔1min记录一次温度计的示数,得到如下表数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
96
99
101
102
102
102
102
102
102
(1)图甲中温度计的示数为________℃,通过分析可知水的沸点为________℃;
(2)实验时观察气泡如图a、b所示,图________(选填“a”或“b”)表示水在沸腾时的水中气泡体积变化情况;气泡内是________(选填“空气”或“水蒸气”);
(3)生活中有很多地方用到了水沸腾的知识,以煮饺子为例,在煮饺子过程中,当水沸腾后继续大火加热________(选填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
18. 在学习了滑动摩擦力知识后,小红和小明想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了一只橡胶底和一只牛筋底的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线;
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该水平拉动运动鞋,使其沿水平方向做______运动;根据______知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)小明将自己运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计示数(如图甲所示)为______N;若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则鞋受到的滑动摩擦力是______(填“变化”或“不变”)的;
(3)小红改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),实验过程中______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫;
(4)实验测得的结果是橡胶底运动鞋受到的摩擦力更大,由此小明认为橡胶底运动鞋防滑效果更好,小红认为实验有缺陷,原因是______。
19. 小明在“测定小灯泡的电阻电阻”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为)。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整________。
(2)为能顺利完成该实验,应选用滑动变阻器的规格为________(选填“,0.5A”“,2A”或“,1A”);
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因可能是小灯泡________;
(4)连接好电路后,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端。
(5)排除故障后,某一时刻电压表的示数如图乙所示,此时电压表示数为______V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来应将滑动变阻器的滑片向________滑动。
(6)同学们根据实验所测得数据绘制成如图丙所示的I-U图像,小灯泡正常发光时的电阻为______。
(7)完成上述实验后,小莉想测2.5V小灯泡的额定功率。发现电压表出现故障,利用电流表和已知阻值为的定值电阻和滑动变阻器设计如图丁所示的电路图;
①闭合开关,,断开开关,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为时小灯泡正常发光;
②闭合开关,,断开开关,滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数;
③小灯泡额定功率________(用、和表示)。
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20. 如图所示是河南自主研发的东方红拖拉机(LX1104)。拖拉机质量,停在水平地面上时,车轮与地面接触的总面积为。在某次工作时该拖拉机保持恒定的功率,在平直场地上匀速前进了100m,用时20s,此过程中受到的阻力是6000N。求:
(1)拖拉机行驶100m过程中的速度;
(2)拖拉机静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)拖拉机匀速行驶100m,牵引力做的功。
21. 甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为6V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50﹣150之间为中度污染,150以上为重度污染。问:
(1)由分析图甲和图乙可知当污染指数越大,电阻R的阻值越______(填“大”或“小”),电压表的示数越______(填“大”或“小”)。
(2)污染指数为100时,电路中电流是______A.
(3)通过计算说明当电压表示数为3V时,属于什么污染______?
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2025年春期九年级第一次模拟测试
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效,交卷时只交答题卡。(本试卷中g取10N/kg)
2.本试卷共6页,五个大题,21个小题。满分70分,考试时间60分钟。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,化学老师在检验氢气纯度时,用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火,会发出尖锐的燃哕声或很小的声音,根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声音可以传递______(选填“信息”或“能量”)。其中“很小”是指声音的______(填写声音的特性)小。
【答案】 ①. 信息 ②. 响度
【解析】
【详解】[1] 声音可以传递信息和能量,根据声音的不同来判断氢气纯度,说明声音可以传递信息。
[2] 响度是指声音的大小,所以“很小”是指声音的响度小。
2. 端午节期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是______现象;煮粽子时,是通过______方式改变它的内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]因组成物质分子在永不停息地做无规则运动,所以闻到粽子的香味,属于扩散现象。
[2]煮粽子的过程中,粽子吸收热量、温度升高,煮粽子是通过热传递方式增加内能的。
3. 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于___________透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________(选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变___________。
【答案】 ①. 凸 ②. 实 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中,物距增大,像距减小,像变小。
4. 桔槔是我国古代的取水工具,如图,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向________(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
【答案】 ①. 增大 ②. 左
【解析】
【详解】[1]水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,在动力臂不变的情况下,可以增大石块的质量,从而增大动力。
[2]水桶盛满水后,阻力变大,可以向左移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
5. 如图所示,是某电热器加热和保温两挡的工作电路图,电源电压U=220V。发热体由R1和R2两个电热丝(阻值均不变)构成,其保温功率为220W;开关S1、S2闭合时,通过电热丝R2的电流为5A。处于保温挡时通过电热器的电流______A;开关S1、S2闭合时,电热丝R2在5min内产生的热量______J;电热器处于保温挡时正常工作0.5h消耗的电能______J。
【答案】 ①. 1 ②. ③. 3.96×105
【解析】
【详解】[1]处于保温挡时通过电热器的电流
[2]开关S1、S2闭合时,、并联,则电热丝R2在5min内产生的热量
[3]电热器处于保温挡时正常工作0.5h消耗的电能
6. 与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以某一初速度V0滑上粗糙的传送带.若传送带始终静止,物块离开传送带后落在地上P点;若传送带逆时针匀速转动,则物块以同样的初速度V0滑上传送带,并最终落到地面上,则落地点为________(选填“P点”“P点左侧”或“P点右侧”),你判断的理由是________
【答案】 ①. P点 ②. 物块所受摩擦力大小不变
【解析】
【详解】[1][2]物块离开传送带时的速度越大,物体向前运动距离越大,当水平传送带静止时,物块受到水平向左的滑动摩擦力做匀减速直线运动,若传送带逆时针转动,物块通过传送带时,受到的滑动摩擦力仍水平向左,且大小不变,所以物块在掉落前,物体相对于传送带的速度一直向右,所以物块会落在P点。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题由两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 如图是可用蒲公英顶起的最轻金属结构——微晶格材料,它是目前最轻的金属结构组合,并且可以从超过50%的压缩量中恢复,由此可知微晶格材料具有的特点是( )
A. 密度小、弹性差 B. 密度大、弹性差
C. 密度大、弹性好 D. 密度小、弹性好
【答案】D
【解析】
【详解】微晶格材料是目前最轻的金属结构组合,说明微晶格材料的密度非常小,微晶格材料可以从超过50%的压缩量中恢复,说明具有良好的弹性,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
9. 将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
【答案】B
【解析】
【详解】电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意
故选B。
10. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A. 核电站是利用核聚变释放能量
B. 电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C. 半导体是制成芯片的主要材料之一
D. 太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A.目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的,故A错误;
B.电磁波在空气中的传播速度与光速相同,为3×108m/s,故B错误;
C.半导体是制成芯片主要材料之一,故C正确;
D.太阳能属于可再生能源;核能、天然气属于不可再生能源,故D错误;
故选C。
11. 我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他们用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他们对重物做了6000J的功
B. 他们做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为50%
D. 斜面是一种省功机械
【答案】A
【解析】
【详解】A.他们对重物做的功(即推力做的总功)
故A正确;
B.做功的功率为
故B错误;
C.重物重力
对重物做的有用功
斜面装置的机械效率
故C错误;
D.根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,故D错误。
故选A。
12. 将两块完全相同的橡皮泥捏成实心球和碗,分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中,其静止时的截面如图所示。比较甲、乙两杯中橡皮泥所受浮力的大小分别为F甲、F乙,甲、乙两杯杯底受到液体压强大小分别为p甲、p乙,下列说法中正确的是( )
A. F甲<F乙 B. F甲=F乙
C. p甲<p乙 D. p甲>p乙
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,橡皮泥在甲中悬浮,所受浮力等于其重力;在乙中漂浮,所受浮力也等于其重力,橡皮泥重力不变,则所受浮力F甲=F乙;液体对容器底部的压力等于液体与橡皮泥总重力,压力相同,且容器底面积相同,根据公式可知,甲、乙两杯杯底受到液体压强p甲=p乙,故B正确,ACD错误。
故选B。
13. 立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一,小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示(不考虑空气阻力)。下列说法不正确的是( )
A. 蹬地起跳时小强对地面有水平向右的摩擦力
B. 小强在最高点受非平衡力作用
C. 小强能在空中继续运动是受到惯性的作用
D. 小强从最高点到落地的过程中,重力势能转化为动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.蹬地起跳时,小强具有向左的运动趋势会受到向右的摩擦力,所以蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力,故A错误,符合题意;
B.小强在最高点只受重力的作用,因此不是平衡力,故B正确,不符合题意;
C.惯性是物体的属性,不是力,因此不能描述为受到惯性的作用,故C错误,符合题意;
D.小强从最高点到落地的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度加快,动能增加,因此是由重力势能转化为动能,故D正确,不符合题意。
故选AC。
14. 为保证食品安全,学校餐厅留样冷柜要求温度通常为以下。小明为留样冷柜设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻随温度变化的图像。留样冷柜温度等于或高于时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A. 冷柜温度升高时,热敏电阻的阻值变大
B. 工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C. 冷柜温度为时,控制电路中电流为
D. 冷柜温度降低时,控制电路消耗的电功率变小
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.根据图像乙,冷柜温度上升,热敏电阻阻值变小,由欧姆定律可知控制电路电流变大,衔铁被吸下,工作电路中电铃响,灯不亮,故AB错误;
C.冷库温度-18℃时,热敏电阻阻值为100Ω,控制电路中电流为
故C正确;
D.冷柜温度降低,热敏电阻阻值变大,由欧姆定律可知控制电路中电流变小,根据P=UI得出控制电路电功率变小,故D正确。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 图中物块正水平向左滑动并压缩弹簧,在O点画出物块水平方向受力示意图.
( )
【答案】
【解析】
【详解】物块正水平向左滑动并压缩弹簧,物块受摩擦力方向水平向右,物块受弹簧弹力方向水平向右,如图所示:
16. 现代家庭生活中,很多插线板都带有USB充电口,能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求:开关S控制整个电路;S闭合后,该电路既能给手机充电,同时又不影响为其他家用电器供电。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关S控制整个电路,则开关S位于干路; 手机充电与其他家用电器是并联的,则USB充电接口与三孔插座并联,三孔插座按照左零右火上接地的原则接入电路中,电路图如下:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题6分,第19题8分,共19分)
17. 利用图所示实验装置,探究水在沸腾前后温度变化特点的实验。当水温上升到图温度计所示的温度时,每隔1min记录一次温度计的示数,得到如下表数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
96
99
101
102
102
102
102
102
102
(1)图甲中温度计的示数为________℃,通过分析可知水的沸点为________℃;
(2)实验时观察气泡如图a、b所示,图________(选填“a”或“b”)表示水在沸腾时的水中气泡体积变化情况;气泡内是________(选填“空气”或“水蒸气”);
(3)生活中有很多地方用到了水沸腾的知识,以煮饺子为例,在煮饺子过程中,当水沸腾后继续大火加热________(选填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
【答案】(1) ①. 92 ②. 102
(2) ①. a ②. 水蒸气
(3)不会
【解析】
【小问1详解】
[1]温度计的分度值为1℃,液柱上表面与92℃刻度线对齐,故示数为92℃。
[2]由表格数据可知,水在加热到102℃后温度保持不变,说明此时水已经沸腾,沸点为102℃。
【小问2详解】
[1]水沸腾时产生的气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达水面破裂,故图a表示沸腾时的气泡变化情况。
[2]气泡内的物质是水受热汽化形成的水蒸气,而非空气。
【小问3详解】
水沸腾时温度保持不变,继续大火加热只会加快水的汽化速度,但不会提高水温,因此不会使饺子更快煮熟。
18. 在学习了滑动摩擦力知识后,小红和小明想用所学的知识进一步探究运动鞋的鞋底防滑效果,他们各自带来了一只橡胶底和一只牛筋底的运动鞋,又准备了一张练习立定跳远的橡胶垫、一个弹簧测力计和细线;
(1)为了能准确地测量滑动摩擦力的大小,小明认为应该水平拉动运动鞋,使其沿水平方向做______运动;根据______知识可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)小明将自己的运动鞋放在水平桌面的橡胶垫上,按正确的方法拉动,读出了弹簧测力计示数(如图甲所示)为______N;若实际拉动的过程中没有做到匀速运动,则鞋受到的滑动摩擦力是______(填“变化”或“不变”)的;
(3)小红改进了小明的实验,让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示),实验过程中______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动橡胶垫;
(4)实验测得的结果是橡胶底运动鞋受到的摩擦力更大,由此小明认为橡胶底运动鞋防滑效果更好,小红认为实验有缺陷,原因是______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 2.8 ④. 不变 ⑤. 不需要 ⑥. 橡胶底和牛筋底的运动鞋对支持面的压力不同
【解析】
【详解】(1)[1] [2]水平拉动运动鞋,使其沿水平方向做匀速直线运动时,运动鞋处于平衡状态,运动鞋在水平方向上受到平衡力作用,根据二力平衡的条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小,故能准确测量出滑动摩擦力的大小。
(2)[3]如图甲所示,弹簧测力计分度值为0.2N,则其示数为2.8N。
[4]当运动鞋与橡胶垫发生相对运动时,运动鞋受到滑动摩擦力的作用,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,则鞋受到的滑动摩擦力是不变的。
(3)[5]拉动鞋下的橡胶垫并发生相对运动时,鞋相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到橡胶垫施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,与橡胶垫的运动状态无关,故不需要匀速拉动橡胶垫。
(4)[6]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,要控制压力相同,而上面的实验中,橡胶底和牛筋底的运动鞋质量不同,对支持面的压力也不同,故实验有缺陷。
19. 小明在“测定小灯泡的电阻电阻”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为)。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整________。
(2)为能顺利完成该实验,应选用滑动变阻器的规格为________(选填“,0.5A”“,2A”或“,1A”);
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不亮。那么出现该故障的原因可能是小灯泡________;
(4)连接好电路后,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端。
(5)排除故障后,某一时刻电压表的示数如图乙所示,此时电压表示数为______V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来应将滑动变阻器的滑片向________滑动。
(6)同学们根据实验所测得的数据绘制成如图丙所示的I-U图像,小灯泡正常发光时的电阻为______。
(7)完成上述实验后,小莉想测2.5V小灯泡的额定功率。发现电压表出现故障,利用电流表和已知阻值为的定值电阻和滑动变阻器设计如图丁所示的电路图;
①闭合开关,,断开开关,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为时小灯泡正常发光;
②闭合开关,,断开开关,滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数;
③小灯泡额定功率________(用、和表示)。
【答案】(1) (2),2A (3)断路
(4)左 (5) ①. 2.2 ②. 右
(6)12.5 (7)
【解析】
【小问1详解】
灯泡额定电压是2.5V,电压表选小量程,滑动变阻器在连接时要遵守“一上一下”的原则,如图所示:
【小问2详解】
灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律和欧姆定律,灯正常发光时,变阻器的电阻
为了能够顺利完成实验探究,滑动变阻器应选“20Ω 2A”的滑动变阻器。
【小问3详解】
电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即出现该故障的原因是小灯泡断路.
【小问4详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
【小问5详解】
[1][2]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,灯泡的额定电压是2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器的阻值,滑片向右移动。
【小问6详解】
由丙可知,当电压是2.5V时,对应的电流是0.2A,小灯泡正常发光时的电阻为
【小问7详解】
①闭合开关,,断开开关,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为时小灯泡正常发光;
②闭合开关,,断开开关,滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数
③在②中,电流表测并联电路的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流I灯=I2-0.2A
即I灯=I2-I1
小灯泡额定功率
五、综合应用题(本题共2小题,20题8分,21题9分,共17分)
20. 如图所示是河南自主研发的东方红拖拉机(LX1104)。拖拉机质量,停在水平地面上时,车轮与地面接触的总面积为。在某次工作时该拖拉机保持恒定的功率,在平直场地上匀速前进了100m,用时20s,此过程中受到的阻力是6000N。求:
(1)拖拉机行驶100m过程中的速度;
(2)拖拉机静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)拖拉机匀速行驶100m,牵引力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
拖拉机行驶100m过程中的速度
【小问2详解】
拖拉机静止在水平地面上时对地面的压力等于其重力
则拖拉机对地面的压强为
【小问3详解】
拖拉机匀速行驶牵引力与阻力二力平衡,则
拖拉机匀速行驶100m,牵引力做的功为
21. 甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为6V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50﹣150之间为中度污染,150以上为重度污染。问:
(1)由分析图甲和图乙可知当污染指数越大,电阻R的阻值越______(填“大”或“小”),电压表的示数越______(填“大”或“小”)。
(2)污染指数为100时,电路中的电流是______A.
(3)通过计算说明当电压表示数为3V时,属于什么污染______?
【答案】 ①. 小 ②. 大 ③. 0.15 ④. 重度污染
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图乙可知当污染指数越大,电阻R的阻值越小;由图甲知R0和R串联,电压表测R0两端电压,R的阻值变小,电路中电流变大,根据得,R0两端电压为,因为R0是定值电阻,故电压表的示数变大。
(2)[3]由图乙知当污染指数为100时,,由图甲知R0和R串联。根据得,电路中电流为
(3)[4]当电压表示数为3V时,根据得,电路中电流为
此时R的阻值为
由图乙知当R的阻值为时,污染指数大于150,为重度污染。
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