内容正文:
初四物理学科练习题
注意事项:本试卷g取10N/kg
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。)
1. 在前人的研究积累上,奠定了具有划时代意义的经典物理学基础的科学家是( )
A. 利用望远镜最先观测天体支持了哥白尼日心说的伽利略
B. 利用三棱镜研究光的色散的牛顿
C. 对杠杆和浮力做出重大贡献的亚里士多德
D. 建立广义相对论的爱因斯坦
2. 下列一些数据,最接近实际的是( )
A. 普通中学生站立在水平地面时对地面的压强约为1.6×105Pa
B. 普通中学生从一楼上到二楼所做的功约为1500J
C. 功率是200W的家用电冰箱正常使用一天消耗的电能约为4.8kW·h
D. 在学习了光学知识以后我们知道光的传播速度是3×108m/s
3. 物态变化在我们生活中随处可见,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃时,冰和水可能共存,但没有水蒸气
B. 北方的冬天,戴眼镜的同学从户外回到教室内,镜片上会形成一层小水珠,发生这一物态变化需要吸收热量
C. 北方的冬季雪场的制雪机将水吸入后再将“白雾”喷洒到高空,落下来便形成了“雪”。这是一种凝固现象
D. 北方的冬天,经常可以看到树枝上的“雾凇”,“雾凇”的形成是凝固现象
4. 关于声现象,下列说法中不正确的是( )
A. 在建筑方面,设计、建造大礼堂时,必须把回声现象作为重要因素加以考虑
B. 由于声音的传播需要介质,太空中航天员在飞船内或飞船外工作时,他们之间的交流必须通过电磁波进行
C. 我国动画片的配音常用慢录快放的方式,把成年人的声音变成了小孩的声音,这样能够使声音音调变高
D. 超声能破坏细菌结构,从而可以对医疗器械和食物进行杀菌消毒
5. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲中当带正电物体靠近不带电的验电器时,验电器的金属箔片带负电
B. 如图乙中是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能
C. 丙图中这是验钞机利用了紫外线来辨别钞票的真伪
D. 丁图中液压机是利用连通器的原理来工作的
6. 如图所示为甲乙两物体在同一直线上运动的s-t图像,从0时刻开始计时,关于它们的运动情况,描述正确的是( )
A. t=0时,乙在甲的前面,甲运动3s追上乙
B. 甲、乙同时出发,乙运动2s追上甲
C. 甲、乙在出发后都做匀速运动,且v甲>v乙
D. 甲比乙先出发2s,甲运动4s和乙相遇
7. 如图所示是电磁现象的四幅实验装置图,下列分析中正确( )
A. 图甲装置中通电螺线管的A端为N极
B. 图乙装置的原理和动圈式话筒的原理相同
C. 图丙装置的应用是发电机,此装置使电能转化为机械能
D. 图丁装置研究的是磁场对电流的作用
8. 下列关于能源和材料的说法不正确的是( )
A. 石油、天然气和太阳能都是不可再生能源
B. 半导体材料是制造集成电路的重要材料
C. 超导材料、纳米材料是性能更好、更有价值的新材料
D. 核电站使用过的核废料必须谨慎处理, 不能随意排放
9. 一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上,一个物体悬挂于弹簧秤下端,开始完全浸没在水中处于静止状态,如图甲,此时弹簧秤的读数为6N;后来缓慢提起物体,直到物体的体积露出水面,如图乙,发现容器底部水的压强减少了150Pa,则下列说法不正确的是( )
A. 物体的质量为1.8kg B. 物体的密度为1.5g/cm3
C. 容器底部对桌面的压力减小3N D. 弹簧秤的读数变为8N
10. 如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光;只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为2.16W
③滑片在a点时,滑动变阻器接入阻值为6Ω
④任意闭合开关和移动滑片,在电路安全的情况下,电路工作时消耗的最小功率为1.44W
⑤任意闭合开关和移动滑片,在电路安全的情况下,电路工作时消耗的最大功率为4.48W
A. ①③ B. ②③ C. ②④⑤ D. ②③④
二、填空题(11题13题14题每空1分,12题每空2分,共16分)
11. 请将如图所示的测量结果填写在相应的横线处
(1)______cm;
(2)______s。
12. 如图甲所示的装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N,质量为 50kg 的小明同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度随时间变化关系如图丙所示,忽略绳重及摩擦,则第 2s 内拉力 F 的功率为______W,动滑轮重为______N,此装置提升货物的最大机械效率为______%。
13. 夏季的南湖公园是人们休闲、散步的理想场所。
(1)公园里花香四溢,这是______现象。
(2)湖水面积很大,有利于调节周围的气温,这是由于水的______较大。
(3)小明买了一瓶冰镇矿泉水,瓶内的冰在熔化过程中,冰水的温度______。小明拧开瓶盖,喝了一大口水,则瓶中剩下水的密度将______。
14. 如图甲所示是一款酒精发动机,点燃酒精灯给汽缸内的空气加热,酒精灯通过__________的方式增加了汽缸内空气的内能;缸内高温的空气推动活塞将_________能转化为机械能,该能量转化与______(选填“乙”或“丙”)装置实验过程中的能量转化相同;某单缸四冲程汽油机一个做功冲程对外做功150J,飞轮的转速是1200r/min,则每秒对外做功_________J。
三、作图题(15题(1)3分(2)4分16题3分共10分)
15. 按要求作图;
(1)如图所示,活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆,O为支点,请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂L1和B点所受阻力F2的示意图;
(2)如图是某学校教室和楼道电路,请用笔画线代替导线将图中的元件连入电路。灯泡的额定电压都是220V,要求楼道灯只有夜间且有声音时才亮;教室内开关闭合后两灯都能正常发光。
16. 如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
(1)标出电池正、负极(在图中横线上填“+”或“-”符号);( )
(2)画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 ( )
四、实验探究题(18题最后一空2分,其余每空一分,共21分)
17. 在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中,小明实验过程如图所示
(1)探究“滑动摩擦力与压力有关”时应选择图 ___________ 两组实验;
(2)探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”时,应选择图 __________ 两组实验.
(3)在此实验的基础上,为了探究“影响滑动摩擦力大小是否与物体接触面积有关”,请你选择合适的实验仪器 ( )
A.各接触面粗糙程度不同的长方体 B. 各接触面粗糙程度不同的正方体
C.各接触面粗糙程度相同的长方体 D. 各接触面粗糙程度相同的正方体
(4)如上图丁图所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,错误的操作是 __________ ,此时,木块对地面的压力 ______________ (“大于”“等于”或“小于”)木块的重力.纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 ________________ 运动,此时木块受到 __________ 对平衡力.
(5)小华同学在实验完成后认真思考设计了如图戊所示的装置重新进行了探究,实验中,用F=5N水平向右的拉力匀速拉动木板A,物块B静止不动,弹簧测力计的示数如图,则B受到的A的摩擦力为 ___________ N,若使木板A做加速运动,则B所受摩擦力大小将 ___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)方向为水平向 __________ (“左”或“右”).
18. (1)小明探究电流与电阻的关系,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,电阻箱R1规格“0~999.9Ω”,滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为3V。
①图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路。要求:滑片P向左移动时,R2接入电路的电阻变小;______
②正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能为 _____;
A.R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
③排除故障后,小明正确进行实验,他调节电阻箱改变R1的阻值进行三次实验,在调节电阻箱的过程中,_____(选填“需要”或“不需要”)调节滑动变阻器;
④探究得到的实验数据如下表所示:分析表中数据:可以得到的结论是:当电压一定时,_____;
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.36
0.18
0.12
⑤小明继续用该装置探究电流和电压关系,他准备将电阻箱的阻值调为10Ω进行实验,他预设了“0.9V”、“1.5V”、“2.5V”三个电压值进行实验,同组的小华指出有一个电压值是无法调节到的,你认为 _____V的电压值是无法调节到的;若仍想按这三个预设的电压进行实验,在不改变电源电压、不添加和更换器材的情况下,他可以适当 _____,从而完成实验。
(2)小明按如图丙所示的电路来测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率,小灯泡电阻约为8Ω。图中定值电阻可以选择R1=5Ω、R2=15Ω、R3=25Ω这三个电阻中其中一个。假如你是同组成员,请你帮助小明补全实验方案:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的示数为0,调节滑动变阻器的滑片P,使 _____;
②闭合开关S1、S3,只调节 _____,使电流表示数为I额,再 _____(物理量的下标用“0”表示);
③小灯泡L的额定功率P额=_____(用已知物理量、所选定值电阻、所测物理量的符号表示)。
五、计算题(19题5分20题8分共13分)
19. 如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍。求:
(1)汽车的功率P;
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功。
20. 下图为某型号家用洗碗机,其工作程序为:按下“启动”按钮,水箱自动注水,注满后自动加热,水温上升到50℃停止加热,自动喷出热水对餐具清洗、喷淋,直到洗涤结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。图甲为该洗碗机加热电路简图:图乙为其某次正常工作时的图像,设水箱中水的初温为20℃,加热效率为70%,[]。求:
(1)该洗碗机正常洗一次碗消耗多少千瓦时的电能?
(2)已知人工洗一次碗用16kg的水,则改用该洗碗机洗碗,一次可以节约多少千克的水?
(3)该洗碗机正常洗过的碗总是湿漉漉的,容易滋生细菌。请你写出一条能在较短时间内将碗烘干的措施:______。
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初四物理学科练习题
注意事项:本试卷g取10N/kg
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。)
1. 在前人的研究积累上,奠定了具有划时代意义的经典物理学基础的科学家是( )
A. 利用望远镜最先观测天体支持了哥白尼日心说的伽利略
B. 利用三棱镜研究光的色散的牛顿
C. 对杠杆和浮力做出重大贡献的亚里士多德
D. 建立广义相对论的爱因斯坦
【答案】B
【解析】
【详解】A.伽利略用望远镜观测天体支持哥白尼日心说,他是经典力学的先驱,但不是奠定经典物理学基础的科学家,故A不符合题意;
B.牛顿在前人研究基础上,提出牛顿运动定律等,奠定经典物理学基础 ,故B符合题意;
C.对杠杆和浮力做出重大贡献的是阿基米德,亚里士多德的一些观点被后来科学推翻,他未奠定经典物理学基础,故C不符合题意;
D.爱因斯坦的广义相对论属于现代物理学范畴,不是经典物理学,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列一些数据,最接近实际的是( )
A. 普通中学生站立在水平地面时对地面的压强约为1.6×105Pa
B. 普通中学生从一楼上到二楼所做的功约为1500J
C. 功率是200W的家用电冰箱正常使用一天消耗的电能约为4.8kW·h
D. 在学习了光学知识以后我们知道光的传播速度是3×108m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.普通中学生双脚站立时对水平地面的压力等于自身重力,约为500N,受力面积等于双脚的与地面的接触面积400cm2,所以对地面的压强约为
故A不符合题意;
B.一楼上到二楼的高度约为h=3m,普通中学生重力约为500N,所以普通中学生从一楼上到二楼所做的功约为W=Gh=500N×3m=1500J
故B符合题意;
C.功率是200W的家用电冰箱全功率运行一天消耗的电能约为W=Pt=200×10-3kW×24h=4.8kW·h
但实际家用电冰箱在“正常使用”时并非24小时全功率运行。实际日消耗电能要低于4.8 kW·h ,故C不符合题意;
D.光在真空中的传播速度约为3×108m/s,在玻璃或水等其他介质中光速要比3×108m/s小,故D不符合题意。
故选 B。
3. 物态变化在我们生活中随处可见,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃时,冰和水可能共存,但没有水蒸气
B. 北方的冬天,戴眼镜的同学从户外回到教室内,镜片上会形成一层小水珠,发生这一物态变化需要吸收热量
C. 北方的冬季雪场的制雪机将水吸入后再将“白雾”喷洒到高空,落下来便形成了“雪”。这是一种凝固现象
D. 北方的冬天,经常可以看到树枝上的“雾凇”,“雾凇”的形成是凝固现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰的熔点为0℃,温度为0℃时,冰和水可能共存,此时水蒸气是存在的,因为水在任何温度下都能够蒸发为水蒸气,故A错误;
B.冬天,戴眼镜的同学从户外回到教室内,镜片上会形成一层小水珠,是室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜片液化形成的,液化过程放热,故B错误;
C.制雪机将水吸入后再将“白雾”喷洒到高空,落下来便形成了“雪”,这是液态的“白雾”遇冷凝固为小冰晶,故C正确;
D.“雾凇”的形成是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选C。
4. 关于声现象,下列说法中不正确的是( )
A. 在建筑方面,设计、建造大礼堂时,必须把回声现象作为重要因素加以考虑
B. 由于声音的传播需要介质,太空中航天员在飞船内或飞船外工作时,他们之间的交流必须通过电磁波进行
C. 我国动画片的配音常用慢录快放的方式,把成年人的声音变成了小孩的声音,这样能够使声音音调变高
D. 超声能破坏细菌结构,从而可以对医疗器械和食物进行杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音遇到障碍物反射回来形成回声,而且回声过长时,干扰人们的听觉,所以设计、建造大厅堂时,必须把回声现象作为重要因素加以考虑,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,飞船内存在空气,空气可以传播声音,因此航天员在飞船内交流不需要借助电磁波,故B错误,符合题意;
C.小孩的音调通常比大人高,动画片的配音常用慢录快放的方式,改变了声音振动的频率,而频率影响到的是声音的音调,振动的频率加快,声音的音调变高,故C正确,不符合题意;
D.超声能破坏细菌结构,且能够传递能量,因此可以对医疗器械和食物进行杀菌消毒,故D正确,不符合题意。
故选B。
5. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲中当带正电物体靠近不带电的验电器时,验电器的金属箔片带负电
B. 如图乙中是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能
C. 丙图中这是验钞机利用了紫外线来辨别钞票的真伪
D. 丁图中液压机是利用连通器的原理来工作的
【答案】C
【解析】
【详解】A.当带正电物体靠近不带电的验电器时,电子由验电器转移到物体上,验电器由于失去电子而带正电,因此验电器的金属箔带正电,故A错误;
B.图乙中两气门关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能,故B错误;
C.紫外线能使荧光物质发光,用验钞机检验钞票真伪就是利用了此特点,故C正确;
D.液压机是一种利用密闭液体来传递压强的机械,两端不开口,不是连通器,故D错误。
故选C。
6. 如图所示为甲乙两物体在同一直线上运动的s-t图像,从0时刻开始计时,关于它们的运动情况,描述正确的是( )
A. t=0时,乙在甲的前面,甲运动3s追上乙
B. 甲、乙同时出发,乙运动2s追上甲
C. 甲、乙在出发后都做匀速运动,且v甲>v乙
D. 甲比乙先出发2s,甲运动4s和乙相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A.当t=0时,甲在乙的前面,乙运动
4s-2s=2s
追上甲,故A错误;
B.甲出发2s后乙才开始运动,乙运动
4s-2s=2s
追上甲,故B错误;
C.图像均为倾斜直线,说明甲乙在出发后都做匀速直线运动,且乙图像倾斜程度更大,故v乙>v甲,故C错误;
D.甲比乙先出发2s,刚开始运动时,甲在乙前面,甲运动4s和乙相遇,故D正确。
故选D。
7. 如图所示是电磁现象的四幅实验装置图,下列分析中正确( )
A. 图甲装置中通电螺线管的A端为N极
B. 图乙装置的原理和动圈式话筒的原理相同
C. 图丙装置的应用是发电机,此装置使电能转化为机械能
D. 图丁装置研究的是磁场对电流的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲装置中,根据电源正负极和电流方向,结合安培定则可以判断通电螺线管的A端为S极,故A错误;
B.图乙装置演示的是发电机原理,属于电磁感应现象,其原理与动圈式话筒相同,都是将机械能转化为电能,故B正确;
C.图丙装置演示的是通电导体在磁场中受力运动的现象,其应用是电动机,将电能转化为机械能,故C错误;
D.图丁装置研究的是奥斯特实验,说明通电电流周围存在磁场,即电流的磁效应,并不是研究磁场对电流的作用,故D错误。
故选B。
8. 下列关于能源和材料的说法不正确的是( )
A. 石油、天然气和太阳能都是不可再生能源
B. 半导体材料是制造集成电路的重要材料
C. 超导材料、纳米材料是性能更好、更有价值的新材料
D. 核电站使用过的核废料必须谨慎处理, 不能随意排放
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油、天然气是不可再生能源,太阳能是可再生能源,故A错误,符合题意;
B.半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,是制造集成电路的重要材料,故B正确,不符合题意;
C.新材料有超导材料、纳米材料和智能材料都是性能更好、更有价值的,故C正确,不符合题意;
D.核电站使用过的核废料有核辐射,必须谨慎处理,不能随意排放,故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上,一个物体悬挂于弹簧秤下端,开始完全浸没在水中处于静止状态,如图甲,此时弹簧秤的读数为6N;后来缓慢提起物体,直到物体的体积露出水面,如图乙,发现容器底部水的压强减少了150Pa,则下列说法不正确的是( )
A. 物体的质量为1.8kg B. 物体的密度为1.5g/cm3
C. 容器底部对桌面的压力减小3N D. 弹簧秤的读数变为8N
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器底部水的压强减少了150Pa,则减少的水的压力为
由于力的作用是相互的,则减少的浮力为
减少的浮力是由物体的体积导致的,则物体完全浸没后受到的浮力为
根据称重法和甲图可知,物体的重力为
物体的质量为
故A正确,不符合题意;
B.当物体完全浸没后排开液体的体积与物体的体积相等,则物体的体积为
物体的密度为
故B正确,不符合题意;
C.根据上述分析可知,减少的浮力为3N,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力减少3N,则容器底部对桌面的压力减小3N,故C正确,不符合题意;
D.当浮力减少3N,根据称重法可知,弹簧测力计的示数会增大3N,示数为
故D错误,符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光;只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为2.16W
③滑片在a点时,滑动变阻器接入阻值为6Ω
④任意闭合开关和移动滑片,在电路安全的情况下,电路工作时消耗的最小功率为1.44W
⑤任意闭合开关和移动滑片,在电路安全的情况下,电路工作时消耗的最大功率为4.48W
A. ①③ B. ②③ C. ②④⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①由图甲可知,只闭合开关S和S1时,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测小灯泡两端电压,因灯丝的电阻会随温度变化,故此时小灯泡两端的电压与流过小灯泡的电流的关系图像是曲线,只闭合开关S和S2时,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测定值电阻两端电压,因定值电阻的阻值不变,故可知此时定值电阻两端的电压与流过定值电阻的电流的关系图像是直线。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,由串联电路电阻等比例分压可知,小灯泡两端电压逐渐增大,当滑片在最右端时,此时小灯泡两端电压与流过小灯泡的电流最小,由图乙可知,此时电路中电流为
Imin=0.3A,此时小灯泡两端电压为UL=1.2V,由滑动变阻器的规格及欧姆定律可知,此时滑动变阻器两端的电压为
UR′=Imin×R′=0.3A×20Ω=6V
故由串联电路的电压规律可知,电源电压为
U源=UL+UR′=1.2V+6V=7.2V
故①错误;
②③由题意可知,只闭合开关S和S2,电压表测定值电阻两端电压,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,故由图乙可知,滑片是从a点向右滑动,滑片从a点向右滑的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐变大,故电压表与电流表的示数逐渐变小,由图乙可知,当电压表示数等于灯泡L的额定电压时,此时电路中的电流为I′=0.36A,且滑片在a点时,电路中的电流为I′′=0.45A,此时定值电阻两端电压为UR=4.5V,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入阻值为
解得定值电阻的阻值为
由题意可知,当电路中的电流为0.36A时,此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压,即
U额=I′R=0.36A×10Ω=3.6V
闭合开关S和S1,断开开关S2,且滑片在a点时,可知灯泡的额定电流为
故灯泡的额定功率为
P额=U额I额=3.6V×0.6A=2.16W
故②③正确;
④由欧姆定律可知,灯泡正常工作时的电阻为
由可知,电路中的电阻最大时,功率最小,故可知当闭合开关S和S2,断开开关S1,且滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路的总功率最小,为
故④错误;
⑤由P=UI可知,电路中的电流越大,功率越大,因电流表的量程为0~0.6A,可知电路的最大电流为Imax=0.6A,故可知电路的最大功率为
P大=U源Imax=7.2V×0.6A=4.32W
故⑤错误。
由以上分析可知,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(11题13题14题每空1分,12题每空2分,共16分)
11. 请将如图所示的测量结果填写在相应的横线处
(1)______cm;
(2)______s。
【答案】 ①. 5.45 ②. 228.5
【解析】
【详解】(1)[1]刻度尺上1cm之间有个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与1.00cm对齐,右侧与6.45cm对齐,所以木块的长度
(2)[2]在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“3”和“4”之间,偏向“4”一侧,所以分针指示的时间为3min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在48.5s处,所以秒针指示的时间为48.5s,即秒表的读数为
3min48.5s=3×60s+48.5s=228.5s
12. 如图甲所示的装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N,质量为 50kg 的小明同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度随时间变化关系如图丙所示,忽略绳重及摩擦,则第 2s 内拉力 F 的功率为______W,动滑轮重为______N,此装置提升货物的最大机械效率为______%。
【答案】 ①. 40 ②. 5 ③. 80%
【解析】
【详解】[2]由图丙知道,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙知道,拉力F=10N,由图甲知道,n=2,忽略绳重及摩擦,拉力
则动滑轮重力
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
[1]由图丙知道,第2s内A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率
[3]此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,且此装置提升重物的最大机械效率
13. 夏季的南湖公园是人们休闲、散步的理想场所。
(1)公园里花香四溢,这是______现象。
(2)湖水面积很大,有利于调节周围的气温,这是由于水的______较大。
(3)小明买了一瓶冰镇矿泉水,瓶内的冰在熔化过程中,冰水的温度______。小明拧开瓶盖,喝了一大口水,则瓶中剩下水的密度将______。
【答案】(1)扩散 (2)比热容
(3) ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,故花香四溢是扩散现象。
[2]水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些,故湖水有利于调节周围的气温。
[3]冰是晶体,晶体熔化过程中不断吸热,但温度不变。
[4]密度是物质的一种特性,与物体的质量无关,故剩下水的密度将不变。
14. 如图甲所示是一款酒精发动机,点燃酒精灯给汽缸内的空气加热,酒精灯通过__________的方式增加了汽缸内空气的内能;缸内高温的空气推动活塞将_________能转化为机械能,该能量转化与______(选填“乙”或“丙”)装置实验过程中的能量转化相同;某单缸四冲程汽油机一个做功冲程对外做功150J,飞轮的转速是1200r/min,则每秒对外做功_________J。
【答案】 ①. 热传递 ②. 内 ③. 丙 ④. 1500
【解析】
【详解】[1]酒精灯燃烧,酒精灯的外焰的温度高于气缸内空气的温度,故存在温度差,会发生热传递,只涉及能量的转移,故是热传递改变汽缸内空气的内能。
[2][3]高温的空气推动活塞做功,将内能转化为机械能。图乙,压动活塞对气体做功,将机械能转化为内能;图丙,高温高压的气体对外做功,将内能转化为机械能,因此与高温空气推动活塞做功过程的能量转化情况相同是图丙。
[4]若该汽油机飞轮转速为1200r/min,汽油机每秒飞轮转的圈数为20圈,每一个工作循环,飞轮转了两圈,对外做功一次,故该汽油机每秒钟做了10个循环,该汽油机每秒对外做功10次。汽油机一个做功冲程燃气对外做功150J,每秒对外做功
W=10×150J=1500J
三、作图题(15题(1)3分(2)4分16题3分共10分)
15. 按要求作图;
(1)如图所示,活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆,O为支点,请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂L1和B点所受阻力F2的示意图;
(2)如图是某学校教室和楼道电路,请用笔画线代替导线将图中的元件连入电路。灯泡的额定电压都是220V,要求楼道灯只有夜间且有声音时才亮;教室内开关闭合后两灯都能正常发光。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
动力臂为支点到动力作用线的垂直距离,故过O点作动力F1作用线的垂线段即为动力臂;向上抬起A端时,B点受到的阻力向上,过B点作竖直向上的力,即阻力F2;如图所示:
【小问2详解】
楼道灯泡接法:火线进入开关,声控开关和光控开关是串联的,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故,既能控制灯泡,又能更安全;教室内开关闭合后两灯都能正常发光,两灯并联,开关接在干路,作图如下图所示:
16. 如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。
(1)标出电池正、负极(在图中横线上填“+”或“-”符号);( )
(2)画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。 ( )
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]因为电流的方向与电子定向移动的方向相反,同时电流从电源的正极出发流向负极,据此可以判断左侧为电源正极,右侧为电源负极,如图所示:
(2)[2]因为小磁针北极指向右边,而磁针的方向为该位置磁感线的方向,所以可以判断出纸筒A的左侧为磁场的北极,右侧为磁场的南极,再根据右手螺旋定则,可以判断导线的绕线方式,如图所示:
四、实验探究题(18题最后一空2分,其余每空一分,共21分)
17. 在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中,小明实验过程如图所示
(1)探究“滑动摩擦力与压力有关”时应选择图 ___________ 两组实验;
(2)探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”时,应选择图 __________ 两组实验.
(3)在此实验的基础上,为了探究“影响滑动摩擦力大小是否与物体接触面积有关”,请你选择合适的实验仪器 ( )
A.各接触面粗糙程度不同的长方体 B. 各接触面粗糙程度不同的正方体
C.各接触面粗糙程度相同的长方体 D. 各接触面粗糙程度相同的正方体
(4)如上图丁图所示,小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时,错误的操作是 __________ ,此时,木块对地面的压力 ______________ (“大于”“等于”或“小于”)木块的重力.纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 ________________ 运动,此时木块受到 __________ 对平衡力.
(5)小华同学在实验完成后认真思考设计了如图戊所示的装置重新进行了探究,实验中,用F=5N水平向右的拉力匀速拉动木板A,物块B静止不动,弹簧测力计的示数如图,则B受到的A的摩擦力为 ___________ N,若使木板A做加速运动,则B所受摩擦力大小将 ___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)方向为水平向 __________ (“左”或“右”).
【答案】 ①. 乙丙 ②. 甲乙 ③. C ④. 没沿水平方向拉木块 ⑤. 小于 ⑥. 匀速直线 ⑦. 两 ⑧. 2.8 ⑨. 不变 ⑩. 右
【解析】
【详解】(1) 乙、丙两图实验中木块对接触面的压力不同,两图中都是木板面,即接触面粗糙程度相同,所以探究“滑动摩擦力与压力有关”时应选择图乙丙两组实验;
(2)甲、乙两图实验中木块对接触面的压力不变,乙图中木板面比丙图玻璃板的表面粗糙,即接触面粗糙程度不同,所以探究“滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系”时,应选择图甲乙两组实验;
(3)要探究“影响滑动摩擦力大小是否与物体接触面积有关”应该保持压力和接触面的粗糙程度不变,而改变接触面的大小,正方体六个面都是正方形,面积相同,由此可知ABD 都不符合要求,长方体平放、侧放、立放接触面积大小不同,所以只有C符合题意;
(4)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,所以小芳操作的错误是没沿水平方向拉木块,木块就受到了一个向上的拉力,此时木块对地面的压力小于木块的重力;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动,竖直方向上:木块受到的重力与地面对木块的支持力是一对平衡力,水平方向上:对木块的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,即此时木块受到两对平衡力;
(5)当拉动长木板运动的过程中,物体B保持静止状态,根据二力平衡的条件知:此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;无论长木板是否做匀速直线运动,物体B都处于静止状态(即平衡状态),这样拉力等于摩擦力,而且无论拉木板速度多少,摩擦力都一样,不改变摩擦力大小,所以容易读数;由图示测力计可知,其分度值为0.1N,示数为2.8N,由平衡条件可知,摩擦力:f=F=2.8N;若使木板A做加速运动,物体B对A的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是2.8N,物体A向右运动,B阻碍A向右运动,即B对A的摩擦力向左,根据力的作用是相互的,A对B的摩擦力,即B受到的摩擦力方向为水平向右.
18. (1)小明探究电流与电阻的关系,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,电阻箱R1规格“0~999.9Ω”,滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为3V。
①图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路。要求:滑片P向左移动时,R2接入电路的电阻变小;______
②正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能为 _____;
A.R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
③排除故障后,小明正确进行实验,他调节电阻箱改变R1的阻值进行三次实验,在调节电阻箱的过程中,_____(选填“需要”或“不需要”)调节滑动变阻器;
④探究得到的实验数据如下表所示:分析表中数据:可以得到的结论是:当电压一定时,_____;
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.36
0.18
0.12
⑤小明继续用该装置探究电流和电压关系,他准备将电阻箱的阻值调为10Ω进行实验,他预设了“0.9V”、“1.5V”、“2.5V”三个电压值进行实验,同组的小华指出有一个电压值是无法调节到的,你认为 _____V的电压值是无法调节到的;若仍想按这三个预设的电压进行实验,在不改变电源电压、不添加和更换器材的情况下,他可以适当 _____,从而完成实验。
(2)小明按如图丙所示的电路来测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率,小灯泡电阻约为8Ω。图中定值电阻可以选择R1=5Ω、R2=15Ω、R3=25Ω这三个电阻中其中一个。假如你是同组成员,请你帮助小明补全实验方案:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的示数为0,调节滑动变阻器的滑片P,使 _____;
②闭合开关S1、S3,只调节 _____,使电流表示数为I额,再 _____(物理量的下标用“0”表示);
③小灯泡L的额定功率P额=_____(用已知物理量、所选定值电阻、所测物理量的符号表示)。
【答案】 ①. ②. A ③. 需要 ④. 电流与电阻成反比 ⑤. 0.9 ⑥. 降低电阻箱的阻值 ⑦. 电流表示数为I额 ⑧. 电阻箱 ⑨. 读出电阻箱的阻值R0 ⑩. I额2(R0+R1)
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,滑片P向左移动时,R2接入电路的电阻变小,则变阻器的左下方接线柱应与开关右接线柱相连,如下图所示:
[2]正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电压表并联部分短路,可能是R1短路造成的,若R2短路,电压表有示数,不符合题意。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
[3]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,他调节电阻箱改变R1的阻值进行三次实验的过程中,需要调节滑动变阻器使电阻箱两端的电压不变。
[4]由表格数据可知,电压一定时电流和电阻的乘积不变,即IR=8V不变,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
[5][6]设电阻箱两端的电压为U1,则滑动变阻器两端的电压为,由串联电路的分压特点可知
滑动变阻器接入电路中的电阻为
把“0.9V”、“1.5V”、“2.5V”三个电压值带入可得,变阻器接入电路中的电阻分别为23.3Ω、10Ω、2Ω,由滑动变阻器的最大阻值为20Ω可知,0.9V的电压值是无法调节到的;若仍想按这三个预设的电压进行实验,在不改变电源电压、不添加和更换器材的情况下,他可以适当降低电阻箱的阻值,从而完成实验。
(2)[7]闭合开关S1、S2,调节电阻箱的示数为0时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为I额。
[8][9]闭合开关S1、S3,保持滑片的位置不动,只调节电阻箱,使电流表示数为I额,再读出电阻箱的阻值R0。
[10]电源的电压不变,由①②两种情况下电路中的电流相等可知,两种情况下的总电阻相等,由滑动变阻器接入电路中的电阻不变可知,灯泡的电阻
因小灯泡电阻约为8Ω,所以定值电阻只能选R1=5Ω,则小灯泡L的额定功率
五、计算题(19题5分20题8分共13分)
19. 如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍。求:
(1)汽车的功率P;
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功。
【答案】(1)960W
(2)14400J
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,10s后汽车做匀速直线运动,受力平衡,牵引力为
汽车的功率恒定,根据,功率大小为
【小问2详解】
汽车的功率恒定,在0~15s内汽车牵引力做的功
20. 下图为某型号家用洗碗机,其工作程序为:按下“启动”按钮,水箱自动注水,注满后自动加热,水温上升到50℃停止加热,自动喷出热水对餐具清洗、喷淋,直到洗涤结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。图甲为该洗碗机加热电路简图:图乙为其某次正常工作时的图像,设水箱中水的初温为20℃,加热效率为70%,[]。求:
(1)该洗碗机正常洗一次碗消耗多少千瓦时的电能?
(2)已知人工洗一次碗用16kg的水,则改用该洗碗机洗碗,一次可以节约多少千克的水?
(3)该洗碗机正常洗过的碗总是湿漉漉的,容易滋生细菌。请你写出一条能在较短时间内将碗烘干的措施:______。
【答案】(1)0.471kW·h
(2)9kg (3)在电路中将电动机与另一电热丝并联接入电路
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,洗碗机加热、喷淋及排水时的功率及工作时间分别为,
,
,
由得,加热时耗电
喷淋时耗电
排水时耗电
该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能
【小问2详解】
由可得
由可得洗碗机洗碗一次用水
人工洗一次碗用16kg的水,则用该洗碗机洗碗一次可节约用
【小问3详解】
需要在较短时间内将碗烘干,应在提高碗内残留水温度的同时加快空气流动,可以考虑增加加热的电热丝和吹风的电动机,即在电路中将电动机与另一电热丝并联接入电路。
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