内容正文:
2025年春学期江阴市初三学业水平调研测试九年级物理试题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 社团活动课上学校乐器队正在排练节目,下列说法中错误的是( )
A. 无论何种乐器,发出的声音都是由振动产生的
B. 能辨别不同乐器声,是因为它们的音色不同
C. 老师说某位同学弹错了一个音,指的是音调不对
D. 为了不影响其他社团活动,把排练室的门窗关紧,这是在声源处控制声音的传播
2. 小明将一块冰和一块干冰分别放入甲、乙两个相同的易拉罐中,过了一会观察到不同的现象,甲易拉罐中的冰变成冰水混合物,且外壁出现了一层水珠;乙易拉罐中没有液体,但干冰变小,而且外壁有一层霜,下列说法不正确的是( )
A. 甲易拉罐中出现水,是冰吸热熔化形成的
B. 甲易拉罐外壁出现水珠,是空气中的水蒸气放热液化形成的
C. 乙易拉罐外壁有霜,是空气中水蒸气吸热凝华形成的
D. 乙易拉罐中干冰变小,是由于干冰吸热升华而减少
3. 如图所示的光学现象中,属于光的反射的是( )
A. 图①中雨后天空中的“彩虹” B. 图②中水中的“倒影”
C. 图③中“手影”的形成 D. 图④中树荫下圆形的“光斑”
4. 图甲所示为一种手环“计步器”,其内部有一块磁铁密封在绕有线圈的塑料管中。走路时,磁铁在管中运动,线圈输出变化的电流,实现计步。图乙中能反映其工作原理的是( )
A. ①和③ B. ①和② C. ③和④ D. ②和④
5. 2023年7月1日起,《消防条例》禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. C. D.
6. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。则下列判断正确是( )
A. 两灯通过的电流一定相等
B. 两灯两端的电压一定相等
C. 两灯泡一定串联连接
D. 盒内一定有电源
7. 如图所示,一位小朋友在玩滑板车。开始时,他通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,停止蹬地后滑板车继续前行,一段时间后滑板车停止运动。下列说法正确的是( )
A 用力蹬地使滑板车运动,人对滑板车没有做功
B. 停止蹬地后,滑板车继续前行,是由于滑板车和人具有惯性
C. 停止蹬地后,滑板车的速度逐渐变慢,是由于滑板车没有受到力的作用
D. 滑板车停止运动后,其惯性消失
8. 如图甲所示为一个超声波加湿器,它利用超声波振子将水打散成直径为的细小水雾颗粒,细小水雾颗粒散发到空气中,从而增加空气的湿度。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。是定值电阻,湿敏电阻的阻值随环境湿度的增大而增大。下列有关超声波加湿器的说法,不正确的是( )
A. 超声波加湿器利用超声波振子将水打散成小水雾颗粒,说明声音可以传递能量
B. 加湿器喷出水雾散发到空气中,水雾发生了汽化,使空气中的水蒸气增多
C. 图乙中闭合开关S,当环境湿度增大时,电压表的示数将减小
D. 图乙中闭合开关S,当环境湿度增大时,电流表的示数将减小
9. 如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A. 加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B. 吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C. 蒸汽推动小船前进,实现了机械能向内能的转化
D. 蒸汽推动小船前进,能量的转化方式和内燃机的做功冲程相同
10. 探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是( )
A. 水平面越光滑越好
B. 实验研究的是木块的动能大小
C. 小球由斜面滚下,重力势能转化为动能
D. 小球质量越大,动能越大
11. 如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向的力作用向右运动,利用频闪照片每隔记录物体运动状况。已知物体在段做匀速直线运动,下面说法不正确的是( )
A. 段的平均速度为 B. 段的摩擦力为
C. 点右侧地面较粗糙 D. 段拉力做的功为
12. 如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为,电流表的量程为,电压表的量程为,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.3
0.6
0.9
12
1.5
1.8
电流
008
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A. 将换成小灯泡,也可以进行实验
B. 实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 表格中第3组数据是错误的
D. 实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是_________现象;温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越_________。
14. 旗杆顶端装有_____(定/动)滑轮,利用它来升国旗,是为了_____;升旗手将一面国旗在国歌声中匀速拉升过程中,国旗的机械能_____(变大/不变/变小).
15. 如图所示,在瓶内灌满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,瓶中的水和纸所受重力方向为______________,水和纸______________下落(选填”会”或“不会”),这是______________的作用。
16. 如图所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域①、②、③,利用区域______的光能遥控电视机,区域______的光能使钞票上的荧光物质发光,从而可识别钞票真伪。
17. 小明在探究重力与质量关系的实验中,用弹簧测力计分别测出不同钩码受到的重力,记录在表格中。
序号
质量/kg
重力/N
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)利用表中数据作出图像,如图乙中b直线所示,可得出的结论是______;
(2)完成上述实验后,小明又准备利用不同数量桔子进行探究:
①实验中,桔子不能直接挂在弹簧测力计上,小明准备将桔子放入塑料袋测量,为排除塑料袋的重力对结果的影响,下列措施可行的是______(填序号);
A.先测量塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力
B.将塑料袋挂在弹簧测力计的挂钩上进行调零
②正确测量后,小明将桔子的重力和质量值标在图乙的图像中,则画出的图像最有可能的是______(选填“a”“b”或“c”)。
18. 家庭电路中电流过大的原因除了电路中用电器总功率过大外,还有一种可能是电路发生___________。用试电笔接触零线时,试电笔的氖管___________(选填“发光”或“不发光”)。如图所示,试电笔正确的使用方法是___________(选填“甲”或“乙”)。
19. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知匀速吊起的物体时,滑轮组的机械效率是,克服摩擦和绳重所做的功占总功的。5秒内物体上升了,则该过程中有用功是___________J,拉力的功率是___________,动滑轮重___________。(取)
20. 探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。两个相同的烧杯中倒入质量相等的水和盐水,用相同的酒精灯同时加热,用两个相同的温度计测量温度,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度___________,水的沸点是___________℃;
(2)对比图乙中两条图线可知,其它条件相同时,选用___________(选填“盐水”或“水”)煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
21. 重为10牛的物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,当物块浸没在水中静止时测力计示数如图所示,则物块所受的浮力大小为______N。逐渐增大物块浸没在水中的深度,其上表面受到水的压强将______(选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22. 小明观察家中电能表时发现电能表上“***imp/kW·h”数字不清楚,为了弄清数字是多大,他只让额定功率为1kW的电水壶单独正常工作,测出电能表指示灯在6min内闪烁了120次,在这段时间内电水壶消耗的电能为_________kW·h,不清楚的数字是_________;从安全用电的角度考虑,电水壶的电源线比台灯的电源线要_________(选填“粗”或“细”)。
23. 某同学探究平面镜成像的特点。
(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上竖直放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做目的:___________;
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到钢化膜后面的粉色票夹与钢化膜前面的蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小___________;在像的位置放一个光屏,发现光屏承接不到像,说明所成的是___________像;
(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的___________。
24. 机械手臂是机器人技术领域中的自动化机械装置。能够接受指令,完成抓取、伸缩、旋转和升降等动作。某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型,并安装在一辆小车上,其结构简图如图乙所示:工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转,产柱和横臂可以在竖直面内自由旋转,手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。
(1)如图丙为机械手爪举起物体时的俯视图,沿箭头方向同时拉动两根细线,两弯曲件分别绕O和A点转动,手爪可夹住金属圆柱体M,此时弯曲件OBC为___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆:若机械手爪夹住的金属圆柱体M的质量为200g,并将其举高20cm,则对金属圆柱体M做的功为___________J,此时,C点处产生的___________(选填“压力”或“摩擦力”)克服金属圆柱体M的重力做功:
(2)如图丁所示,电控组件的质量为400g,忽略小车、底座、产柱、横臂和手爪的重力,相关参数如图所示(单位:cm),当机械手臂产柱竖直、横臂水平没有抓取物块时,为防止小车轮子脱离地面,所加配重至少为___________N。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26、30题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图:
(1)如图甲所示,将摆球从A点静止释放,画出摆球到达B点时所受重力的示意图;
(2)如图乙,在括号里标出电源的“+”极或“-”极,并用箭头标出磁感线方向;
(3)被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图丙中画出定日平面镜的位置,并标出反射角的大小。
26. 某卫星采用太阳能作为供电能源,蓄电池作为储能装置,卫星上电器均用蓄电池供电,相关数据如下:
①太阳能电池板接受到的太阳光辐射功率1000W/m2;其光电转化效率25%,将电能存储到蓄电池的效率为80%;
②卫星上电器设备正常工作时电功率为2000W,在地球阴影区为了维持设备正常工作,需要再开启电加热,加热功率1600W。
③绕地球一圈的运动过程中,1.2h被太阳照射,0.4h处于地球阴影区。
(1)若卫星绕地球时的速度为7.5km/s,则卫星 1min 通过的路程为多少km?
(2)每次经过地球阴影区,卫星需要消耗多少电能?
(3)若不考虑蓄电池供电时的能量损失,为了满足卫星长时间正常工作,太阳能电池板有效面积至少为多大?
27. 在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A. 将U形管中液体倒出一部分
B. 更换U形管中液体
C. 检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中___________;
(3)由乙、丙两次实验得到的结论是:___________;
(4)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较___________两图所示的实验;
(5)完成探究后,小明在矿泉水瓶不同高度处开两个孔、,将矿泉水瓶装满水,水从两孔中流出,喷射出的距离不同,小明思考后猜想,孔处深度大,受到水的压强___________(选填“大”或“小”),那么水喷出的距离一定大。于是小明进行实验:将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水不能从孔流出,如图戊①所示。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的、:重新装满水,他将接水盘向下平移至处时,拧开瓶盖,放开两小孔,水的落点为图戊②所示的、,根据观察的现象,小明认为自己的猜想___________(选填“完全”或“不完全”)正确。为了得到正确结论,小明认为接水盘向下平移至处时,要保持,比较与___________(选填“”“”或“”)的距离即可。
28. “探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中:小明根据自己的生活经验对影响滑动摩擦力大小的因素产生了如下猜想:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度。
(1)如图是小明做的三次实验,其中甲、乙两次所用的是同一木板。实验中为测出滑动摩擦力的大小,需用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,如图甲所示,滑动摩擦力为___________N;
(2)根据生活中推箱子,箱子越重,推起来越费力这一经验,合理猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想___________(填序号)有关,应选用___________两次实验进行验证;
(3)小明用甲、丙两图探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系时,可得出的结论:___________;
(4)小明发现实验过程中操作有一定困难,于是对实验装置进行了改进,如图丁所示,此时拉动木板,当木块稳定时,木块所受滑动摩擦力的方向___________;
(5)小华同学利用如图戊所示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。开启电源,使皮带轮逆时针转动,当滑块稳定时,读出此时电子秤的示数,此时滑块所受滑动摩擦力大小___________(用测得的物理量表示)。本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是___________(填“①”或“②”)。
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
29. 小明用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为保持不变,滑动变阻器的规格是“”,阻值为、、、的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)小明按图甲所示的电路图,正确连接图乙的实物电路,闭合开关S前,小明应将滑动变阻器的滑片P移到最___________(选填“左”或“右”)端;
(2)滑动变阻器的滑片P移到正确位置后,闭合实物电路的开关,发现电流表、电压表均无示数,小明将电压表并联在图乙的两点间,发现电流表仍然没有示数,电压表示数约为,则___________(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)一定发生断路故障;
(3)改正电路后,小明进行如下实验步骤:
①在电路中接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图丙所示,其示数___________,记录电流表示数;
②用的定值电阻替换的定值电阻,再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值___________(选填“调大”或“调小”),这样操作的目的是___________,再记录电流表示数;
③用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值时,发现电压表示数始终不能调为,为了利用完成四个电阻的探究,可改用最大阻值至少为___________的滑动变阻器进行实验。在完成四次探究读取电流时,滑动变阻器消耗的最大功率为___________W。
30. 冬天气温较低,汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气,导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行,后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员,结合所学知识,在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路,如图所示。它由控制电路和工作电路组成,为定值电阻,设置在后挡风玻璃内,其中为热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,为加热电阻,阻值为,电源电压。开关闭合时,当后挡风玻璃的温度达到,工作电路会自动断开。
(1)根据电路判断,热敏电阻的阻值随温度的升高而__________________。用久后,电源电压减小,当工作电路自动断开时,玻璃温度会比原来设定的___________(选填“高”或“低”);
(2)将玻璃从加热至,所需的时间是多少?(玻璃质量,玻璃比热容为。不计热量损耗)
(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流减小到时,电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻,闭合开关,玻璃的温度为和时,控制电路的电功率相差,则时热敏电阻的阻值为多少?
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2025年春学期江阴市初三学业水平调研测试九年级物理试题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 社团活动课上学校乐器队正在排练节目,下列说法中错误的是( )
A. 无论何种乐器,发出的声音都是由振动产生的
B. 能辨别不同乐器声,是因为它们的音色不同
C. 老师说某位同学弹错了一个音,指的是音调不对
D. 为了不影响其他社团活动,把排练室门窗关紧,这是在声源处控制声音的传播
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音都是由物体振动产生的,不同乐器的振动方式不同,故A正确,不符合题意;
B.不同乐器的结构、材料和振动方式不同,导致发出的声音音色不同,所以我们能辨别,故B正确,不符合题意;
C.弹错是是因为操作失误,拨错了弦或者按错了键,导致声音的快慢发生了变化,即音调发生了变化,故C正确,不符合题意;
D.把排练室的门窗关紧,阻断了声音向外传播的途径,所以这是在传播过程中控制声音的传播,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 小明将一块冰和一块干冰分别放入甲、乙两个相同的易拉罐中,过了一会观察到不同的现象,甲易拉罐中的冰变成冰水混合物,且外壁出现了一层水珠;乙易拉罐中没有液体,但干冰变小,而且外壁有一层霜,下列说法不正确的是( )
A. 甲易拉罐中出现水,是冰吸热熔化形成的
B. 甲易拉罐外壁出现水珠,是空气中的水蒸气放热液化形成的
C. 乙易拉罐外壁有霜,是空气中水蒸气吸热凝华形成的
D. 乙易拉罐中干冰变小,是由于干冰吸热升华而减少
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲易拉罐中的冰变成冰水混合物,是由固态变为液态为熔化现象,需要吸收热量,甲易拉罐外壁出现一层水珠,是易拉罐周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故AB正确,不符合题意;
CD.乙易拉罐中干冰是固态二氧化碳,干冰从固态直接变为气态,是升华现象,需要吸热,乙易拉罐周围温度降低,空气中的水蒸气直接凝华成霜,凝华放热,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
3. 如图所示的光学现象中,属于光的反射的是( )
A. 图①中雨后天空中的“彩虹” B. 图②中水中的“倒影”
C. 图③中“手影”的形成 D. 图④中树荫下圆形的“光斑”
【答案】B
【解析】
【详解】A.雨后彩虹是光色散现象,其实质是光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中“倒影”是平面镜成像,是光的反射现象形成的,故B符合题意;
C.“手影”是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.树荫下圆形的“光斑”是小孔成像现象,小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
4. 图甲所示为一种手环“计步器”,其内部有一块磁铁密封在绕有线圈的塑料管中。走路时,磁铁在管中运动,线圈输出变化的电流,实现计步。图乙中能反映其工作原理的是( )
A. ①和③ B. ①和② C. ③和④ D. ②和④
【答案】D
【解析】
【详解】根据“运动手环”的特点可知,管外缠绕着线圈,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应。
①利用了通电导体在磁场中受力运动,故①不符合题意;
②图中当闭合回路的一部分导体即ab在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,即电磁感应现象,故②符合题意;
③图为奥斯特实验,说明电流可以产生磁场,故③不符合题意;
④是电磁感应现象,通过风扇的运动产生感应电流,使得二极管发光,故④符合题意。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 2023年7月1日起,《消防条例》禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】摄像头凸透镜成像的原理和照相机一样,物距在2倍焦距之外,像距在1~2倍焦距之间,已知摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm,则f<10.1mm<2f,得5.05mm<f<10.1mm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。则下列判断正确的是( )
A. 两灯通过的电流一定相等
B. 两灯两端的电压一定相等
C. 两灯泡一定串联连接
D. 盒内一定有电源
【答案】D
【解析】
【详解】A.若两灯并联,且规格不同,通过的电流不相等;若串联,电流相等。所以两灯电流不一定相等,故A错误;
B.若两灯串联,且规格不同,两端电压不相等;若并联,电压相等。所以两灯电压不一定相等,故B错误;
C.两灯可能串联(开关控制整个电路 ),也可能并联(开关在干路 )。所以不一定是串联,故C错误;
D.电路中有电源才能提供电压,使灯泡发光。所以盒内一定有电源,故D正确 。
故选D。
7. 如图所示,一位小朋友在玩滑板车。开始时,他通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,停止蹬地后滑板车继续前行,一段时间后滑板车停止运动。下列说法正确的是( )
A. 用力蹬地使滑板车运动,人对滑板车没有做功
B. 停止蹬地后,滑板车继续前行,是由于滑板车和人具有惯性
C. 停止蹬地后,滑板车的速度逐渐变慢,是由于滑板车没有受到力的作用
D. 滑板车停止运动后,其惯性消失
【答案】B
【解析】
【详解】A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车有力的作用,滑板车在力的方向上通过一段距离,人对滑板车做功,故A错误;
B.人停止蹬地后,人和滑板车由于惯性仍然要保持原来的运动状态,所以还能继续向前运动,故B正确;
C.停止蹬地后,滑板车的速度逐渐变慢,是由于滑板车受到阻力的作用,故C错误;
D.惯性只与物体的质量有关,滑板车停止运动后,仍然具有惯性,其惯性不会凭空消失,故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示为一个超声波加湿器,它利用超声波振子将水打散成直径为的细小水雾颗粒,细小水雾颗粒散发到空气中,从而增加空气的湿度。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。是定值电阻,湿敏电阻的阻值随环境湿度的增大而增大。下列有关超声波加湿器的说法,不正确的是( )
A. 超声波加湿器利用超声波振子将水打散成小水雾颗粒,说明声音可以传递能量
B. 加湿器喷出的水雾散发到空气中,水雾发生了汽化,使空气中的水蒸气增多
C. 图乙中闭合开关S,当环境湿度增大时,电压表的示数将减小
D. 图乙中闭合开关S,当环境湿度增大时,电流表的示数将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,超声波加湿器可以将水打散成细小水雾颗粒,说明声音可以传递能量,故A正确,不符合题意;
B.物质从液态变为气态的过程叫做汽化,喷出的水雾就是发生了汽化现象,变成了水蒸气,使得湿度变大,故B正确,不符合题意;
CD.由题意知定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测电路电流;当环境湿度增大时,湿敏电阻R的阻值增大,总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,即电流表的示数减小,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压U0减小,根据串联电路的电压特点可知,湿敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A. 加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B. 吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C. 蒸汽推动小船前进,实现了机械能向内能的转化
D. 蒸汽推动小船前进,能量的转化方式和内燃机的做功冲程相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热过程中,玻璃瓶内的水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式增大内能,故A不符合题意;
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气对外做功,内能减小,温度降低,故B不符合题意;
C.蒸汽推动小船前进,实现了内能向机械能的转化,故C符合题意;
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同,都是内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
10. 探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是( )
A. 水平面越光滑越好
B. 实验研究的是木块的动能大小
C. 小球由斜面滚下,重力势能转化为动能
D. 小球质量越大,动能越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果表面足够光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,无法根据木块移动的距离判断小球动能的大小,故A错误;
B.实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小,探究的是小球的动能,故B错误;
C.小球从斜面滚下,重力势能越来越小,速度越来越快,动能越来越大,是将重力势能转化为动能,故C正确;
D.影响动能大小的因素有质量和速度,速度一定时,小球的质量越大,动能越大。选项中没有说明小球速度一定,不能确定动能大小,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向的力作用向右运动,利用频闪照片每隔记录物体运动状况。已知物体在段做匀速直线运动,下面说法不正确的是( )
A. 段的平均速度为 B. 段的摩擦力为
C. 点右侧地面较粗糙 D. 段拉力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知物体在MN段的路程为,所用时间为,则MN段的平均速度为,已知物体在MO段均做匀速直线运动,因此MO段的平均速度也是2.5m/s,故A正确,不符合题意;
B.已知物体在MO段做匀速直线运动,在水平方向上受到向右的拉力F和向左的摩擦力f,由二力平衡的条件可知道MO段的摩擦力为,故B正确,不符合题意;
C.物体在MN段做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,物体在OQ段做加速运动,摩擦力小于拉力,所以物体在MN段的摩擦力大于OQ段的摩擦力,所以O点右侧比较光滑,故C错误,符合题意。
D.由图可知,OQ段的路程为,拉力做的功为,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为,电流表的量程为,电压表的量程为,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.3
0.6
0.9
1.2
15
1.8
电流
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A. 将换成小灯泡,也可以进行实验
B. 实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 表格中第3组数据是错误的
D. 实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A错误;
B.由欧姆定律的内容可知,本实验的结论为:当电阻一定时,电流与电压成正比,表述逻辑错误,故B错误;
C.分析表格数据,根据欧姆定律可得,R1≈3.75Ω,R2=4.0Ω,R3≈3.91Ω,R4=3.0Ω,R5≈3.95Ω,R6=4.0Ω,在本实验中应控制导体电阻不变,考虑误差的情况下,可知根据第四组数据计算出的电阻值与其它组计算出的相差最大,由此可知表格中第4组数据是错误的,故C错误;
D.根据表格数据可知当电路电流最小为0.08A时,电路总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的电阻大小为
由此可知所选滑动变阻器的最大电阻应大于等于33.75Ω,即所选滑动变阻器的规格可能为50Ω,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是_________现象;温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越_________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1]刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,是由于分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]分子的无规则运动与温度有关。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈。
14. 旗杆顶端装有_____(定/动)滑轮,利用它来升国旗,是为了_____;升旗手将一面国旗在国歌声中匀速拉升过程中,国旗的机械能_____(变大/不变/变小).
【答案】 ①. 定 ②. 改变施力方向 ③. 变大
【解析】
【详解】[1][2]旗杆顶端装有定滑轮,这样升国旗时可以改变施力的方向;
[3]国旗在国歌声中匀速拉升过程中,国旗质量和速度不变,所以国旗的动能不变;国旗的高度增大,所以国旗的重力势能变大;即国旗的机械能变大;
15. 如图所示,在瓶内灌满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,瓶中的水和纸所受重力方向为______________,水和纸______________下落(选填”会”或“不会”),这是______________的作用。
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 不会 ③. 大气压
【解析】
【详解】[1][2][3]由于大气压的作用,水和纸受到大气压施加的一个竖直向上的大气压力,所以不会掉落,瓶中的水和纸还受到竖直向下的重力。
16. 如图所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域①、②、③,利用区域______的光能遥控电视机,区域______的光能使钞票上的荧光物质发光,从而可识别钞票真伪。
【答案】 ①. ① ②. ③
【解析】
【详解】[1]太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。红光之外是红外线,红外线能遥控电视机,利用区域①的光能遥控电视机。
[2]紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此可以识别钱币,即区域③的光能使钞票上的荧光物质发光,从而可识别钞票真伪。
17. 小明在探究重力与质量关系的实验中,用弹簧测力计分别测出不同钩码受到的重力,记录在表格中。
序号
质量/kg
重力/N
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
4
0.4
4
(1)利用表中数据作出图像,如图乙中b直线所示,可得出的结论是______;
(2)完成上述实验后,小明又准备利用不同数量桔子进行探究:
①实验中,桔子不能直接挂在弹簧测力计上,小明准备将桔子放入塑料袋测量,为排除塑料袋的重力对结果的影响,下列措施可行的是______(填序号);
A.先测量塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力
B.将塑料袋挂在弹簧测力计的挂钩上进行调零
②正确测量后,小明将桔子的重力和质量值标在图乙的图像中,则画出的图像最有可能的是______(选填“a”“b”或“c”)。
【答案】(1)物体的重力和质量成正比
(2) ①. B ②. b
【解析】
【小问1详解】
利用表中数据作出图像,如图乙中b直线所示,图像为正比例函数图像,可得:物体的重力和质量成正比。
【小问2详解】
[1]A.塑料袋重力很小,若测量塑料袋重力,误差很大,导致实验结果误差较大,因此不能先测塑料袋重力,再用总重力减去塑料袋重力,故A不符合题意;
B.为排除塑料袋的重力对实验的影响,可以将塑料袋挂在弹簧测力计下方,调零后再测量桔子的重力,这种测量方法误差较小。故B符合题意。
故选B。
[2]物体的重力和质量成正比,且重力和质量的比值相同,所以画出的图像最有可能的是b。
18. 家庭电路中电流过大的原因除了电路中用电器总功率过大外,还有一种可能是电路发生___________。用试电笔接触零线时,试电笔的氖管___________(选填“发光”或“不发光”)。如图所示,试电笔正确的使用方法是___________(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. 短路 ②. 不发光 ③. 乙
【解析】
【详解】[1]电路中电流过大的原因有电路中有电路中用电器总功率过大,还有短路,电路短路时,电阻非常小,电路中的电流非常大,这样会产生大量的热,容易造成火灾。
[2]用试电笔接触零线时,没有电流通过氖管,氖管不发光。
[3]使用试电笔时,手不能接触笔尖金属体,要与笔尾金属体接触。所以图乙正确。
19. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知匀速吊起的物体时,滑轮组的机械效率是,克服摩擦和绳重所做的功占总功的。5秒内物体上升了,则该过程中有用功是___________J,拉力的功率是___________,动滑轮重___________。(取)
【答案】 ①. 48000 ②. 12000 ③. 375
【解析】
【详解】[1]该过程中有用功是
[2]由得,拉力F做的功是
F的功率是
[3]克服摩擦和绳重所做的功占总功的15%,则克服滑轮的重力做的功占总功的
克服动滑轮重做的功为
动滑轮重为
20. 探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。两个相同的烧杯中倒入质量相等的水和盐水,用相同的酒精灯同时加热,用两个相同的温度计测量温度,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度___________,水的沸点是___________℃;
(2)对比图乙中两条图线可知,其它条件相同时,选用___________(选填“盐水”或“水”)煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 98
(2)盐水
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图乙可知,水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,此时保持不变的温度就是水的沸点,因此水的沸点为98℃。
【小问2详解】
对比图乙中的图像可知,其它条件相同时,盐水的沸点高于水的沸点,所以选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
21. 重为10牛的物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,当物块浸没在水中静止时测力计示数如图所示,则物块所受的浮力大小为______N。逐渐增大物块浸没在水中的深度,其上表面受到水的压强将______(选填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 7.6 ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,则物块所受的浮力大小为F浮=G-F=10N-2.4N=7.6N
[2]逐渐增大物块浸没在水中的深度,则上表面在水中所处深度增大,根据可知,其上表面受到水的压强将增大。
[3]逐渐增大物块浸没在水中的深度,它排开液体的体积不变,则受到的浮力不变,所以,弹簧测力计示数不变。
22. 小明观察家中电能表时发现电能表上“***imp/kW·h”数字不清楚,为了弄清数字是多大,他只让额定功率为1kW的电水壶单独正常工作,测出电能表指示灯在6min内闪烁了120次,在这段时间内电水壶消耗的电能为_________kW·h,不清楚的数字是_________;从安全用电的角度考虑,电水壶的电源线比台灯的电源线要_________(选填“粗”或“细”)。
【答案】 ①. 0.1 ②. 1200 ③. 粗
【解析】
【详解】[1] 在这段时间内电水壶消耗的电能
[2]由可得
[3]电水壶的额定功率大于台灯的额定功率,电水壶的额定电流大于台灯的额定电流,为减小电流的热效应,电水壶电源线的电阻应比台灯的小,因此电水壶的电源线的电源线应粗一点。
23. 某同学探究平面镜成像的特点。
(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上竖直放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做目的:___________;
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到钢化膜后面的粉色票夹与钢化膜前面的蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小___________;在像的位置放一个光屏,发现光屏承接不到像,说明所成的是___________像;
(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的___________。
【答案】(1)便于确定像位置
(2) ①. 相等 ②. 虚
(3)甲
【解析】
【小问1详解】
手机钢化膜可以成像,还能透光,所以选取手机钢化膜作为平面镜,这样做目的便于确定像的位置。
【小问2详解】
[1]取两支型号相同的长尾票夹,把蓝色长尾票夹放在钢化膜前,再拿粉色长尾票夹在钢化膜后面移动,看到钢化膜后面的粉色票夹与钢化膜前面的蓝色票夹的像完全重合,根据等效替代法可知,平面镜所成的像与物的大小相等。
[2]实像能成在光屏上,虚像不能成在光屏上,在像的位置放一个光屏,发现光屏承接不到像,说明所成的是虚像。
【小问3详解】
平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,与(b)图蓝色票夹对称的是图(c)中的甲。
24. 机械手臂是机器人技术领域中的自动化机械装置。能够接受指令,完成抓取、伸缩、旋转和升降等动作。某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型,并安装在一辆小车上,其结构简图如图乙所示:工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转,产柱和横臂可以在竖直面内自由旋转,手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。
(1)如图丙为机械手爪举起物体时的俯视图,沿箭头方向同时拉动两根细线,两弯曲件分别绕O和A点转动,手爪可夹住金属圆柱体M,此时弯曲件OBC为___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆:若机械手爪夹住的金属圆柱体M的质量为200g,并将其举高20cm,则对金属圆柱体M做的功为___________J,此时,C点处产生的___________(选填“压力”或“摩擦力”)克服金属圆柱体M的重力做功:
(2)如图丁所示,电控组件的质量为400g,忽略小车、底座、产柱、横臂和手爪的重力,相关参数如图所示(单位:cm),当机械手臂产柱竖直、横臂水平没有抓取物块时,为防止小车轮子脱离地面,所加配重至少为___________N。
【答案】(1) ①. 费力 ②. 0.4 ③. 摩擦力
(2)1
【解析】
【小问1详解】
[1]由图丙知,弯曲件AOBC在绕O点转动时,阻力臂大于动力臂,故其属于费力杠杆。
[2]金属圆柱体M的重力
机械手爪对金属圆柱体M做的功
[3]机械手臂用手爪抓取物体时,利用手爪C点对物体的摩擦力,从而防止物体滑落,进而能将物体举高。
【小问2详解】
由题意知,电控组件的质量为400g,由G=mg可得,电控组件受到的重力为
忽略小车、底座、产柱、横臂和手爪的重力,当机械手臂产柱竖直、横臂水平没有抓取物块时,若没有配重,小车的右轮将会离地,为防止小车轮子脱离地面,需加配重物体,此时以左轮为支点,由杠杆平衡条件得,所加配重至少为
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26、30题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图:
(1)如图甲所示,将摆球从A点静止释放,画出摆球到达B点时所受重力的示意图;
(2)如图乙,在括号里标出电源的“+”极或“-”极,并用箭头标出磁感线方向;
(3)被称为“超级镜子发电站”的敦煌,电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图丙,在图丙中画出定日平面镜的位置,并标出反射角的大小。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向总是竖直向下的,从摆球的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图,如图所示:
【小问2详解】
根据磁极间相互作用的规律,小磁针的右端是N极,则螺线管的左端为S极,右端为N极,在磁体外部,磁感线总是由N极流出,S极流回,所以磁感线方向向左;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,因此电流由左端流入,电源的左端为正极,如图所示:
【小问3详解】
由图可知,入射光线和反射光线的夹角为180°-64°-36°=80°
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角等于40°,用虚线作出法线平分入射光线和反射光线的夹角,过入射点作镜面垂直于法线,如图所示:
26. 某卫星采用太阳能作为供电能源,蓄电池作为储能装置,卫星上电器均用蓄电池供电,相关数据如下:
①太阳能电池板接受到的太阳光辐射功率1000W/m2;其光电转化效率25%,将电能存储到蓄电池的效率为80%;
②卫星上电器设备正常工作时电功率为2000W,在地球阴影区为了维持设备正常工作,需要再开启电加热,加热功率1600W。
③绕地球一圈的运动过程中,1.2h被太阳照射,0.4h处于地球阴影区。
(1)若卫星绕地球时的速度为7.5km/s,则卫星 1min 通过的路程为多少km?
(2)每次经过地球阴影区,卫星需要消耗多少电能?
(3)若不考虑蓄电池供电时的能量损失,为了满足卫星长时间正常工作,太阳能电池板有效面积至少为多大?
【答案】(1)450km
(2)1.44kW·h
(3)16m2
【解析】
【小问1详解】
卫星 1min 通过的路程
【小问2详解】
绕地球一圈的运动过程中,1.2h被太阳照射,0.4h处于地球阴影区,每次经过地球阴影区,卫星需要消耗电能
【小问3详解】
根据题意,卫星转一圈,太阳能电池板的发电量大于等于耗电量,才能满足卫星长时间正常工作,即,发电量与耗电量的关系
代入数据
解得太阳能电池板有效面积
太阳能电池板有效面积至少为16m2。
27. 在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A. 将U形管中液体倒出一部分
B. 更换U形管中液体
C. 检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中___________;
(3)由乙、丙两次实验得到的结论是:___________;
(4)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较___________两图所示的实验;
(5)完成探究后,小明在矿泉水瓶不同高度处开两个孔、,将矿泉水瓶装满水,水从两孔中流出,喷射出的距离不同,小明思考后猜想,孔处深度大,受到水的压强___________(选填“大”或“小”),那么水喷出的距离一定大。于是小明进行实验:将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水不能从孔流出,如图戊①所示。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的、:重新装满水,他将接水盘向下平移至处时,拧开瓶盖,放开两小孔,水的落点为图戊②所示的、,根据观察的现象,小明认为自己的猜想___________(选填“完全”或“不完全”)正确。为了得到正确结论,小明认为接水盘向下平移至处时,要保持,比较与___________(选填“”“”或“”)的距离即可。
【答案】(1)C (2)液面的高度差
(3)见解析 (4)丙、丁
(5) ①. 大 ②. 不完全 ③. DF
【解析】
【小问1详解】
图甲中,探头在水中,此时U形管中液面没有出现高度差,是因为装置漏气,应该检查装置的气密性,故选C。
【小问2详解】
本实验中通过观察U形管中左右液面的高度差来反映液体内部的压强,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中液面的高度差,根据U形管中液面的高度差判断液体压强的大小。
【小问3详解】
由乙、丙两次实验,液体的密度相同,丙图中探头深度较大,U形管中液面的高度差较大,液体压强较大,可以得到同种液体,深度越大,液体压强越大。
【小问4详解】
为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该控制深度相同,改变液体的密度,应该比较丙、丁两图所示的实验。
【小问5详解】
[1][2][3]在矿泉水瓶不同高度处开两个孔M、N,将矿泉水瓶装满水,水从两孔中流出,小明思考后猜想,由于同种液体,深度越大,液体压强越大,N孔处深度大,受到水的压强大,水喷出的较远;堵住N孔,水从M孔也不能流出,因为水受到了大气压的作用。为了比较两个孔液体压强大小,需要比较水下落高度相同的情况下,落地点距离小孔的水平距离;M孔距离接水盘原位置的高度为MA,N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND,由于,所以为了比较两个小孔处液体压强大小,比较AC与DF的距离。
28. “探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中:小明根据自己的生活经验对影响滑动摩擦力大小的因素产生了如下猜想:①接触面所受的压力;②接触面的粗糙程度。
(1)如图是小明做的三次实验,其中甲、乙两次所用的是同一木板。实验中为测出滑动摩擦力的大小,需用弹簧测力计水平拉动木块,使它在水平面上做匀速直线运动,如图甲所示,滑动摩擦力为___________N;
(2)根据生活中推箱子,箱子越重,推起来越费力这一经验,合理猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想___________(填序号)有关,应选用___________两次实验进行验证;
(3)小明用甲、丙两图探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系时,可得出的结论:___________;
(4)小明发现实验过程中操作有一定困难,于是对实验装置进行了改进,如图丁所示,此时拉动木板,当木块稳定时,木块所受滑动摩擦力的方向___________;
(5)小华同学利用如图戊所示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。开启电源,使皮带轮逆时针转动,当滑块稳定时,读出此时电子秤的示数,此时滑块所受滑动摩擦力大小___________(用测得的物理量表示)。本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是___________(填“①”或“②”)。
①水平传送带必须匀速运转
②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
【答案】(1)2 (2) ①. 甲、乙 ②. ①
(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4)水平向左 (5) ①. ②. ②
【解析】
【小问1详解】
甲图中用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N,读数为2N,则滑动摩擦力为2N。
【小问2详解】
[1][2]箱子越重,推起来越费力,是由于接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大,猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想①有关,因此应选择甲、乙两实验。
【小问3详解】
甲、丙两图中压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,因此可得结论为:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
当木块稳定时,木块B相对于地面静止,处于平衡状态,木块B受到水平向右的拉力,则摩擦力水平向左。
【小问5详解】
[1]皮带轮逆时针转动,滑块相对于地面静止,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力为一对平衡力,大小相等,当滑块稳定时,读出此时电子秤的示数,则滑块受到的摩擦力为
[2]当传送带运转时滑块受到的摩擦力大小就等于压块对滑块的拉力,所以传送带不一定要匀速运转,但是滑块受到拉力的方向必须是水平向右的,否则滑块受到的拉力就不等于摩擦力。所以,实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平,故②符合题意。
29. 小明用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为保持不变,滑动变阻器的规格是“”,阻值为、、、的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)小明按图甲所示的电路图,正确连接图乙的实物电路,闭合开关S前,小明应将滑动变阻器的滑片P移到最___________(选填“左”或“右”)端;
(2)滑动变阻器的滑片P移到正确位置后,闭合实物电路的开关,发现电流表、电压表均无示数,小明将电压表并联在图乙的两点间,发现电流表仍然没有示数,电压表示数约为,则___________(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)一定发生断路故障;
(3)改正电路后,小明进行如下实验步骤:
①在电路中接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图丙所示,其示数___________,记录电流表示数;
②用的定值电阻替换的定值电阻,再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值___________(选填“调大”或“调小”),这样操作的目的是___________,再记录电流表示数;
③用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值时,发现电压表示数始终不能调为,为了利用完成四个电阻的探究,可改用最大阻值至少为___________的滑动变阻器进行实验。在完成四次探究读取电流时,滑动变阻器消耗的最大功率为___________W。
【答案】(1)右 (2)滑动变阻器
(3) ①. 1 ②. 调大 ③. 使定值电阻的两端电压不变 ④. 40 ⑤. 0.4
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移至最大值处,即最右端。
【小问2详解】
小明将电压表并联在图乙的ED两点间,发现电流表仍然没有示数,说明电路可能存在断路,电压表示数约为3V,说明电压表相当于接在电源两端,则故障原因可能是与电压表并联的滑动变阻器断路了。
【小问3详解】
①[1]由丙图可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,则电压表示数为1V,所以。
②[2][3]探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变;用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再,闭合开关,由串联分压规律可知,10Ω的定值电阻两端电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,即电压表的示数保持不变,应增大滑动变阻器两端电压,所以增大滑动变阻器的阻值,故应该将滑动变阻器的阻值调大。
③[4]用20Ω的定值电阻替换15Ω定值电阻实验时,20Ω的定值电阻两端电压保持1V不变,电源电压为3V,根据串联分压可知
即
则滑动变阻器的阻值;由于滑动变阻器的规格是“”,所以实验中需要更换为最大阻值为40Ω的滑动变阻器。
[5]当电压表示数调至U0时,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分得的电压为
即滑动变阻器两端的电压保持不变,由可知,电阻越小,电功率越大,当5Ω接入电路时,滑动变阻器接入电阻最小,此时电功率最大,此时电路中电流
串联电阻,电流相等,所以通过滑动变阻器的电流为0.2A,所以滑动变阻器消耗的最大功率为
30. 冬天气温较低,汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气,导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行,后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员,结合所学知识,在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路,如图所示。它由控制电路和工作电路组成,为定值电阻,设置在后挡风玻璃内,其中为热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,为加热电阻,阻值为,电源电压。开关闭合时,当后挡风玻璃的温度达到,工作电路会自动断开。
(1)根据电路判断,热敏电阻阻值随温度的升高而__________________。用久后,电源电压减小,当工作电路自动断开时,玻璃温度会比原来设定的___________(选填“高”或“低”);
(2)将玻璃从加热至,所需的时间是多少?(玻璃质量,玻璃比热容为。不计热量损耗)
(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流减小到时,电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻,闭合开关,玻璃的温度为和时,控制电路的电功率相差,则时热敏电阻的阻值为多少?
【答案】(1) ①. 增大 ②. 低
(2)1000s (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据电路分析可知,当控制电路中的电流变大时,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,此时工作电路中的R2工作,开始加热,由于温度低时需要加热,因此可得热敏电阻的阻值随温度的降低而减小,随温度的升高而增加。
[2]电源电压减小,电路中的电流变小,电磁铁的磁性会减弱,对衔铁的吸引能力减弱,因此当工作电路自动断开时,玻璃温度会比原来设定的40℃要低。
【小问2详解】
不计热量损耗,玻璃吸收的热量与工作电路消耗的电能相等,即
带入数据为
解得t=1000s。
【小问3详解】
当时,衔铁断开,温度
当温度时,电流变大,则控制电路中的电功率为
电路中的电流为
总电阻为
敏电阻的阻值为
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