精品解析:江苏省泰州市泰兴市实验初级中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题
2025-11-04
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 泰州市 |
| 地区(区县) | 泰兴市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.44 MB |
| 发布时间 | 2025-11-04 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54702373.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
泰兴市实验初中教育集团初三物理阶段试题
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意,每题2分,共24分)
1. 关于能源、信息和材料,下列说法不正确的是( )
A. 光在光导纤维中靠多次反射传递信息,光纤是导体
B. 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类特别重视太阳能的利用
C. 5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D. 电视遥控器是用红外线来遥控电视机的,红外线属于电磁波
2. 估测在实际生活中的应用十分广泛,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A. 家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
B. 对人体安全电压为36V
C. 将一个鸡蛋从地上捡起举过头顶做功约200J
D. 一般洗澡水的温度约为41℃
3. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲:蝙蝠利用次声波确定障碍物位置
B. 乙:利用超声波击碎人体内的结石,这说明声音可以作信息的载体
C. 丙:利用“B超”对孕妇做常规检查是利用了声音可以作信息的载体
D. 丁:利用声呐发出的次声波可探测鱼群位置和海底的情况
4. “二十四节气”被誉为“中国古代第五大发明”,已正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列有关部分节气包含的物理知识的解释正确的是( )
A. 白露:天气转凉,露凝而白,露的形成过程是汽化现象
B. 寒露:露水已寒,将要结冰,水结冰的过程是凝固现象
C. 霜降:天气渐冷,开始有霜,霜的形成过程是凝固现象
D. 大雪:降雪增多,渐有积雪,积雪消融过程需要放热
5. 下列关于功、功率、机械效率说法正确的是
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功慢
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功时间一定短
6. 如图是课本中的四个实验,哪个实验与其他三个的物理方法不同( )
A. 烛焰晃动说明发声体在振动
B. 通过铁钉吸引大头针的个数比较磁性的强弱
C. 通过水流初步建立电流的概念
D. 收音机发出“咔咔”声验证电磁波存在
7. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三个实验,质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下,与水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法不正确的是( )
A. 实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能
B. 由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关
C. 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
D. 由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关
8. 某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干,作为动物饲料。将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶,电路检测到桶内垃圾湿时,就吹风,吹风过程中:当桶内温度低时,吹热风;当桶内温度高时,吹冷风……直至垃圾变干,之后,整个电路结束工作。开关在垃圾湿时闭合、干时断开;开关在桶内温度低时闭合、温度高时断开。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,在接线柱ab间接入铜丝,cd间接入熔丝,熔丝电阻大于铜丝。接通电源,闭合开关S,依次闭合各小灯泡支路的开关,最后再闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断。下列判断中正确的是( )
①通电相同时间熔丝所产生的热量多于铜丝
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关
④断开电炉丝支路开关,用导线连接bc两接线柱时造成短路,熔丝也会烧断
A. 只有①② B. 只有①③
C. ①③④都正确 D. ②③④都正确
10. 下列与磁现象有关的实验中,说法正确的是( )
A. 若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉
B. 图乙是奥斯特实验,实验时最好将导线东西方向放置
C. 图丙中电流表通电后指针会偏转,这是利用了磁场对电流有力的作用
D. 图丁说明了电流具有磁效应
11. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用8V的电源(电压可调)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(30Ω,1A)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图所示的电路图,在实验中,若定值电阻两端设定的不变电压值为3.2V,要顺利完成5次实验(实验过程中不改变电路),下列方案不可行的是( )
A. 可在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻
B. 电源电压可重设为7V
C. 将滑动变阻器更换为“40Ω,1A”
D. 电源电压可重设为4V
12. 质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A. 时刻,小球的动能最大
B. 时刻,弹簧的弹性势能最小
C. 这段时间内,弹簧的弹性势能逐步减少
D. 这段时间内,小球的动能先减少后增大
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题有9小题,每空1分,共27分)
13. 生活中处处皆物理:
(1)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,由于旗杆顶部有一个______滑轮,它能改变力的______,使五星红旗徐徐上升;
(2)如图乙所示,洒水车在水平公路上边洒水边匀速行驶,在此过程中,洒水车的机械能______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处下落形成的圆斑是图中______ (选填“A”或“B”);
(4)如图丁所示说明了______。
14. 如图,小明把衣架挂在细绳中央,将细绳绕在食指上,并用食指堵住双耳,请另一位同学敲击衣架,小明听到的声音是由衣架______产生的;如果用大小不同的力敲衣架,则听到声音的______会发生变化。
15. 如图所示,这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题:一方面是驾驶员视野盲区,右转弯车身阻挡形成视野盲区,它是由光的___________ 造成的;二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带,这是由车厢的长度造成的。汽车的倒车雷达是利用 ___________(选填“超声波”、“次声波”、“红外线”、“紫外线”)来工作的。
16. 如图所示,让一束太阳光通过三棱镜,同学们在白色光屏上可以看到多种色光,这种现象叫做________,b是________光;右图中,c处应该为________光。
17. 如图是新安装的照明电路,其中某个灯泡发生了故障。小明学习电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220V 40W”的灯泡。当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色,则L1________;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,则L2________(以上两空均选填“断路”、“短路”或“正常”)。
18. 如图所示,重力为0.5N的金属小球从A处自由下滑,经过B处,到达C处,恰好停下。如果小球从在A到B的过程用了4s的时间,重力做功的功率为______W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为______J(空气阻力忽略不计,g取10N/kg),而这部分能量无法自发的转化为机械能,是因为能量的转化具有______。
19. 某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,汽油机每秒内做功________次,其中只有________冲程不是依靠惯性完成的;把质量为2kg、温度为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量为________J,若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧________kg的焦炭。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20. 小明观察家中电能表如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过_________W。小明还发现家中用电器在待机状态时会“偷”电,家用电器待机一天时间电能表指示灯闪烁了960次,一天内由于待机浪费的这些电能可以供“220V 40W”的灯泡正常工作_________h。
21. 智能照明灯已进入千家万户,家用LED吸顶灯是采用LED作为光源的一种灯,与一般的日光灯、节能灯相比,吸顶灯不仅节能环保,而且耗电量较少,同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%,则12W的LED灯的亮度与________W的节能灯亮度相当。
22. 某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻RP为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁.已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为_________极(选填“N”或“S”)。
(2)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘开始工作,R0的阻值为_________Ω;为了环保节能要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较_________(选填“大”或“小”)的R0。
三、简答题(本大题共8小题,共49分)
23. 按要求作图;
(1)请在图(1)中画出路灯S下小明的影长;
(2)如图(2)所示,用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图及阻力F2的力臂;
(3)请在图(3)中虚线框内画出开关S和电灯L的符号,并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。
24. 建筑工地上,工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高处,所用拉力为400N,时间为20s。不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:
(1)工人施加拉力的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物,需要用多大的拉力?
25. 图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
26. 在探究冰和石蜡熔化特点的实验中。将温度传感器探头插入试管中,并与计算机连接,设置好相关数据采集软件。计算机屏幕上会显示冰(丙图)石蜡(丁图)熔化的温度﹣时间图像,同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
(1)实验前应在试管内装入适量________(选填“颗粒较大”或“颗粒较小”)的冰和石蜡。采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使物质________。
(2)组装图乙实验器材时,酒精灯________(选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)由丙图像可知冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);冰在熔化时需吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”);当加热到第300s时,试管中的物质处于________态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)根据丁图,描述石蜡熔化过程中温度变化特点________;
27. 同学们用如图所示装置,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)杠杆在如图1的位置静止,为了实验时便于________,应向________(选填“左”或“右”)调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂________个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(3)若在图2中B点改用弹簧测力计拉,弹簧测力计应该________(选填“正挂”或“倒挂”)在杠杆上,若操作反了,会导致测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)些;
(4)如图3,装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为行李箱重心,P为拉杆的端点,在P点沿________(选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加拉力,可用最小力使旅行箱静止;若在P点用始终沿竖直向上的力将行李箱拉至虚线位置,则在虚线位置静止时的拉力与原来相比将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
28. 小芳设想完成两个探究实验,首先她探究了某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系,如图1所示。
(1)该LED两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(2)如图,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向________(选填“不变”或“变化”),该磁场可能的分布包括右下图中哪些选项?________(填序号);以上这种现象就是我们教材中所描述的________现象;利用这种原理人们制成________;
29. 分别用图甲所示的两套装置完成课本上的两个实验,实验一为“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二为“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同,且不计热损失。
(1)完成实验一时,应在两套装置的______(选填“烧杯”或“燃烧皿”)中装入同种物质;完成实验______时,两套装置的烧杯和燃烧皿中所装物质的质量都必须相同;
(2)图乙是正确完成实验一的图像,分析数据可知,加热6min,a、b两液体吸收的热量大小关系为Qa______Qb,两液体的比热容ca:cb=______;
(3)为完成实验二,小明设计了记录实验数据的表格如表所示,请将表格(a)处补充完整:
燃料
加热前液体的温度/℃
(a)______
燃料1
燃料2
30. 小灯泡L1、L2的额定电压分别为2.5V、3V,图甲是小华测量灯L1额定功率的实验电路。
(1)图甲是小华连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整________;
(2)按图连接电路后,先将滑片移至阻值最大端再闭合开关,发现灯L1不亮,电压表有较大示数,电流表无示数。经检查,灯L1完好,则故障原因可能是( )
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器断路
C. 灯泡L1的灯座断路
D. 灯泡L1灯座短路
(3)解决故障后,小华闭合开关,调节滑片,改变灯泡L1两端电压,测出对应的电流值,并将实验数据记录在表一中。随后小明也使用图甲中同样的器材连接实物电路进行实验并测量数据,第3次实验中,电流表示数如图乙所示,对应的电流值为________,并将测量数据记录在表二中。分析表二中数据,小明实验中存在的问题可能是:________;
表一:
实验次数
1
2
3
电压U/V
15
2.0
3.0
电流I/A
0.20
0.25
0.3
表二:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.4
1.9
2.5
电流I/A
0.3
0.28
处理数据时两个小组均没办法求出额定功率,细心的小东分析两组数据后帮他们解决了困惑。小灯泡L1的额定功率________W;
(4)小明设计了图丙所示电路来测量灯L2的额定功率,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱;
实验步骤如下:
第1步:仅闭合S1,R2调至5Ω时,电压表的示数为3V;
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至20Ω和10Ω时,电压表的示数也为3V;则该小灯泡的额定功率为________W;
(5)做完上面实验后,小明和小华用他们实验中的灯泡L1、L2连成了如图所示的电路,该电路可探究电功与________的关系。
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泰兴市实验初中教育集团初三物理阶段试题
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意,每题2分,共24分)
1. 关于能源、信息和材料,下列说法不正确的是( )
A. 光在光导纤维中靠多次反射传递信息,光纤是导体
B. 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类特别重视太阳能的利用
C. 5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D. 电视遥控器是用红外线来遥控电视机的,红外线属于电磁波
【答案】A
【解析】
【详解】A.光在光导纤维中靠多次反射传递信息,但光纤不是导体,是绝缘体,故A错误,符合题意;
B.太阳能是清洁能源,在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类特别重视太阳能的利用,故B正确,不符合题意;
C.电磁波传播的速度与介质有关,所有电磁波在真空中传播的速度都是相等的,故C正确,不符合题意;
D.红外线属于电磁波,由于波长较长,通常用在电视遥控器内来遥控电视机,故D正确,不符合题意。
故选A。
2. 估测在实际生活中的应用十分广泛,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A. 家用挂壁式空调正常工作时的电流约为1A
B. 对人体安全电压为36V
C. 将一个鸡蛋从地上捡起举过头顶做功约200J
D. 一般洗澡水的温度约为41℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用挂壁式空调的额定功率约1100W,正常工作时的电流约为
故A不符合题意;
B.对人体安全电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.一个鸡蛋的重力约为0.5N,举过头顶时的高度约2m,将一个鸡蛋从地上捡起举过头顶做功约为W=Gh=0.5N×2m=1J
故C不符合题意;
D.人的体温在37℃左右,洗澡水的温度比人体温度略高,在41℃左右,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲:蝙蝠利用次声波确定障碍物位置
B. 乙:利用超声波击碎人体内的结石,这说明声音可以作信息的载体
C. 丙:利用“B超”对孕妇做常规检查是利用了声音可以作信息的载体
D. 丁:利用声呐发出的次声波可探测鱼群位置和海底的情况
【答案】C
【解析】
【详解】AD.超声波具有定向性好,穿透能力强,易获得较集中声能等特点,蝙蝠可以利用超声波来确定障碍物的位置,人们利用声呐发出的超声波可以探测鱼群的位置和海底的情况,故AD错误;
B.声音可以传递信息和能量,利用超声波击碎人体内的结石,这说明声音可以传递能量,故B错误;
C.利用“B超”对孕妇做常规检查,从而得到胎儿的健康信息,是利用了声音可以作信息的载体,故C正确。
故选C。
4. “二十四节气”被誉为“中国古代第五大发明”,已正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列有关部分节气包含的物理知识的解释正确的是( )
A. 白露:天气转凉,露凝而白,露的形成过程是汽化现象
B. 寒露:露水已寒,将要结冰,水结冰的过程是凝固现象
C. 霜降:天气渐冷,开始有霜,霜的形成过程是凝固现象
D. 大雪:降雪增多,渐有积雪,积雪消融过程需要放热
【答案】B
【解析】
【详解】A.露是空气中的水蒸气变成小水滴,是气态变成液态的过程,是液化现象,故A错误;
B.水结成冰,是液态变成固态的过程,是凝固现象,故B正确;
C.霜的形成,是空气中的水蒸气直接变成固态的过程,是凝华现象,故C错误;
D.积雪消融,是固态变成液态的过程,是熔化现象,熔化吸热,故D错误。
故选B。
5. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功慢
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功时间一定短
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械效率是有用功在总功中所占的比例,与做功的多少无关,故A错;
B.功率反映做功的快慢程度,所以功率越小,做功越慢,故B正确;
C.机械效率与功率是两个完全不同的概念,它们之间没有必然的联系,故C错;
D.功率大的机器如果做的功非常多,做功时间也不一定短,故D错.
6. 如图是课本中的四个实验,哪个实验与其他三个的物理方法不同( )
A. 烛焰晃动说明发声体在振动
B. 通过铁钉吸引大头针的个数比较磁性的强弱
C. 通过水流初步建立电流的概念
D. 收音机发出“咔咔”声验证电磁波存在
【答案】C
【解析】
【详解】用看得见烛焰晃动说明发声体在振动,振动一般看不见,运用了转换法;通过看得见的铁钉吸引大头针的个数比较看不见的磁性的强弱,运用了转换法;通过水流初步建立电流的概念,水流和电流的特点相似,利用了类比法;通过听得见的收音机发出“咔咔”声验证看不见听不见的电磁波存在,运用了转换法法;综上所述,ABD都运用了转换法,只有C运用了类比法,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
7. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三个实验,质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下,与水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法不正确的是( )
A. 实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能
B. 由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关
C. 此实验中物体动能大小是通过纸盒移动的距离来表示的
D. 由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关
【答案】B
【解析】
【详解】AC.在物理学中,能够做功的多少表示物体具有能量的大小,实验中小球推动纸盒移动的距离越远,说明小球能够做的功越多,小球具有的动能就越大,所以通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以判断小球动能的大小,故AC正确,AC不符合题意;
B.甲、乙两次实验,小球的质量相同,B由静止自由滚下的高度大于A滚下的高度,B运动到水平面时速度较大,B球将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得:质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关,故B错误,B符合题意;
D.甲、丙两图中,让质量不同的小球从相同高度自由下滑,目的是控制小球运动到水平面时的速度相同,可探究动能大小与质量的关系;由甲、丙两图实验现象可知,丙图中小球的动能大,故由甲、丙两图可知,物体的动能大小与物体的质量大小有关;故D正确,D不符合题意。
故选B。
8. 某款电子垃圾桶可以将湿的厨余垃圾变干,作为动物饲料。将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶,电路检测到桶内垃圾湿时,就吹风,吹风过程中:当桶内温度低时,吹热风;当桶内温度高时,吹冷风……直至垃圾变干,之后,整个电路结束工作。开关在垃圾湿时闭合、干时断开;开关在桶内温度低时闭合、温度高时断开。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,将湿的厨余垃圾倒入垃圾桶,电路检测到桶内垃圾湿时,就吹风,吹风过程中:当桶内温度低时,吹热风;当桶内温度高时,吹冷风,即在这个电路中,吹风电机M和加热电阻R是并联的,且加热电阻R要受开关S温控控制,而开关S湿控要控制整个电路,则应接在干路中。
故选B。
9. 如图所示,在接线柱ab间接入铜丝,cd间接入熔丝,熔丝电阻大于铜丝。接通电源,闭合开关S,依次闭合各小灯泡支路的开关,最后再闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断。下列判断中正确的是( )
①通电相同时间熔丝所产生的热量多于铜丝
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③随着支路开关依次闭合,熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关
④断开电炉丝支路开关,用导线连接bc两接线柱时造成短路,熔丝也会烧断
A. 只有①② B. 只有①③
C. ①③④都正确 D. ②③④都正确
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①②由电路知,电炉丝与两个灯泡并联成三个支路,再与干路上铜丝和熔丝串联在电路中,则通过铜丝和熔丝的电流相等,而熔丝的材料阻值较大,即熔丝的电阻大于铜丝的电阻,据Q=I2Rt知,通电时间相同,熔丝产生的热量多于铜丝的,故①正确,②错误;
③依次闭合各支路开关,通过干路的电流增大,当最后闭合电炉丝支路开关时,干路中的电流最大,而熔丝的电阻保持不变,但最后熔断,说明在依次关闭各支路开关的过程中,熔丝产生的热量变大,这说明电流通过导体产生的热量与电流大小有关,故③正确;
④用导线将bc短接,则熔丝也被短路了,电路中只有铜丝工作,那么熔丝便不会被烧断了,故④错误。
故选B。
10. 下列与磁现象有关的实验中,说法正确的是( )
A. 若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉
B. 图乙是奥斯特实验,实验时最好将导线东西方向放置
C. 图丙中电流表通电后指针会偏转,这是利用了磁场对电流有力的作用
D. 图丁说明了电流具有磁效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆刮掉一半,做成一个简易换向器,故A错误;
B.图乙是奥斯特实验,导线应该与小磁针静止时的方向一致,所以,实验时最好将导线南北方向放置,故B错误;
C.图丙中电流表通电后指针会偏转,这是利用了磁场对电流有力的作用,故C正确;
D.图丁说明了发电机的原理,是利用电磁感应现象来工作的,故D错误。
故选C。
11. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用8V的电源(电压可调)、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(30Ω,1A)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图所示的电路图,在实验中,若定值电阻两端设定的不变电压值为3.2V,要顺利完成5次实验(实验过程中不改变电路),下列方案不可行的是( )
A. 可在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻
B. 电源电压可重设为7V
C. 将滑动变阻器更换为“40Ω,1A”
D. 电源电压可重设为4V
【答案】A
【解析】
【详解】AC.探究通过导体的电流与电阻的关系的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。若定值电阻两端设定的不变电压值为3.2V,根据串联分压原理可知
阻值最大的定值电阻为25Ω,则滑动变阻器需要接入电路的阻值为
实验中所用的滑动变阻器的最大阻值为30Ω,可将滑动变阻器更换为“40Ω,1A”,则C可行,故C不符合题意;
选用5Ω的电阻完成实验时,滑动变阻器接入电路的阻值为
若在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻,则无法调节除5Ω电阻之外剩余电阻之和为7.5Ω,则A不可行,A符合题意;
BD.若降低电源电压,当定值电阻和滑动变阻器阻值最大时,电源电压最大,根据串联分压原理可知
解得, 可知能用现有器材完成实验的电源电压最大为7.04V,则BD可行,故BD不符合题意。
故选A。
12. 质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A. 时刻,小球的动能最大
B. 时刻,弹簧的弹性势能最小
C. 这段时间内,弹簧的弹性势能逐步减少
D. 这段时间内,小球的动能先减少后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.t1时刻,小球刚刚接触弹簧,小球在重力作用下会继续向下加速运动,此刻小球动能不是最大,故A不符合题意;
B.时刻,弹簧被压缩至最短,弹性形变程度最大,弹性势能最大,故B不符合题意;
C.这段时间内,弹簧把小球向上弹起,弹簧的弹性形变程度减小,弹性势能逐步减小,故C符合题意;
D.这段时间内,弹力先是大于重力,小球向上加速;然后弹力小于重力,小球向上减速运动,所以小球动能先增大后减小,故D不符合题意。
故选C。
第二部分 非选择题(共76分)
二、填空题(本题有9小题,每空1分,共27分)
13. 生活中处处皆物理:
(1)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,由于旗杆顶部有一个______滑轮,它能改变力的______,使五星红旗徐徐上升;
(2)如图乙所示,洒水车在水平公路上边洒水边匀速行驶,在此过程中,洒水车的机械能______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处下落形成的圆斑是图中______ (选填“A”或“B”);
(4)如图丁所示说明了______。
【答案】 ①. 定 ②. 方向 ③. 变小 ④. B ⑤. 使用滑轮组可以省力
【解析】
【详解】(1)[1][2]旗杆顶部安装有一个定滑轮,它相当于一个等臂杠杆只能改变力的方向,不能改变力的大小。
(2)[3]洒水车在水平公路上匀速行驶,行驶中不断洒水,在此过程中,洒水车的质量不断减小,速度不变,动能减小;洒水车在水平地面上运动不具有重力势能;洒水车在洒水过程中没有发生弹性形变,不具有弹性势能;故机械能减小。
(3)[4]物体的质量越大,被举得越高,具有的重力势能就越大。 皮球自高处自由下落时,将重力势能转化为动能,当皮球接触地面时将动能转化为弹性势能,在纸上留下黑色圆斑越大,说明皮球弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越大,皮球原来具有的重力势能越大,所以皮球从较高处下落形成的圆斑是B。
(4)[5]由于绳子在木棒上绕了几圈,所以这两根木棒就组成了一个滑轮组,说明使用滑轮组可以省力。
14. 如图,小明把衣架挂在细绳中央,将细绳绕在食指上,并用食指堵住双耳,请另一位同学敲击衣架,小明听到的声音是由衣架______产生的;如果用大小不同的力敲衣架,则听到声音的______会发生变化。
【答案】 ①. 振动 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,所以小明听到的声音是由衣架的振动产生的。
[2]用不同的力敲衣架,衣架振动的幅度不同,所以声音的响度会发生变化。
15. 如图所示,这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题:一方面是驾驶员视野盲区,右转弯车身阻挡形成视野盲区,它是由光的___________ 造成的;二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带,这是由车厢的长度造成的。汽车的倒车雷达是利用 ___________(选填“超声波”、“次声波”、“红外线”、“紫外线”)来工作的。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 超声波
【解析】
【详解】[1]已知光在同种均匀介质中沿直线传播,故汽车转弯时,由于车身部位的阻挡会形成一定的视野盲区,所以,视野盲区是由光的直线传播造成的。
[2]因为超声波具有直线传播、方向性好、成本低、稳定性好等特点,所以,汽车的倒车雷达通常利用超声波来工作。
16. 如图所示,让一束太阳光通过三棱镜,同学们在白色光屏上可以看到多种色光,这种现象叫做________,b是________光;右图中,c处应该为________光。
【答案】 ①. 色散 ②. 紫 ③. 绿
【解析】
【详解】 [1][2]太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;这其中色光中偏折能力最弱的是红光,偏折能力最强的是紫光,图中所示最下面b色光是紫光。
[3]由于色光的三原色光是红、绿、蓝,由这三种色光混合可得到白光,图中三种色光的混合得到了白光,说明c处应为绿光。
17. 如图是新安装的照明电路,其中某个灯泡发生了故障。小明学习电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220V 40W”的灯泡。当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色,则L1________;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,则L2________(以上两空均选填“断路”、“短路”或“正常”)。
【答案】 ①. 正常 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]当只闭合S、S1时,L0和L1都呈暗红色,此时电路通路,L0和L1串联分压,小灯泡无法正常发光,则原电路中L1能正常工作。
[2]当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,电路中有电流,则L2发生了短路,使L0直接接在电源两端,正常发光。
18. 如图所示,重力为0.5N的金属小球从A处自由下滑,经过B处,到达C处,恰好停下。如果小球从在A到B的过程用了4s的时间,重力做功的功率为______W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为______J(空气阻力忽略不计,g取10N/kg),而这部分能量无法自发的转化为机械能,是因为能量的转化具有______。
【答案】 ①. 0.05 ②. 0.1 ③. 方向性
【解析】
【详解】[1]重力做功W=Gh=0.5N×0.4m=0.2J
重力做功的功率
[2][3]在整个运动过程中,小球从A处的静止状态开始,到C处又静止,小球的动能变化为0,重力势能全部转化为克服摩擦力做功消耗的能量。在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为ΔE=G(hA-hC)=0.5N×(0.4m-0.2m)=0.1J
所以小球克服摩擦消耗的机械能为0.1J。而这部分能量无法自发地转化为机械能,是因为能量的转化具有方向性。
19. 某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,汽油机每秒内做功________次,其中只有________冲程不是依靠惯性完成的;把质量为2kg、温度为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量为________J,若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧________kg的焦炭。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 20 ②. 做功 ③. 4.2×105 ④. 0.07
【解析】
【详解】[1]由题意知,四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min即40r/s,因一个工作循环,飞轮转2圈,四个冲程,对外做功一次,则汽油机每秒内做功20次。
[2]汽油机四个冲程中,只有做功冲程将内能转化为机械能对外做功,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。
[3][4]水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(75℃-25℃)=4.2×105J
这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则焦炭放出的热量为
需要焦炭的质量
20. 小明观察家中电能表如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过_________W。小明还发现家中用电器在待机状态时会“偷”电,家用电器待机一天时间电能表指示灯闪烁了960次,一天内由于待机浪费的这些电能可以供“220V 40W”的灯泡正常工作_________h。
【答案】 ①. 2200 ②. 7.5
【解析】
【详解】[1]由图中所给电能表的参数知道,电能表的工作电压为220V,平时工作允许通过的最大电流为10A,则他家同时使用用电器的最大总功率
[2]3200imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,则指示灯闪烁960次时,待机浪费的电能
可以供“220V,40W”的灯泡正常工作的时间
21. 智能照明灯已进入千家万户,家用LED吸顶灯是采用LED作为光源的一种灯,与一般的日光灯、节能灯相比,吸顶灯不仅节能环保,而且耗电量较少,同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%,则12W的LED灯的亮度与________W的节能灯亮度相当。
【答案】60
【解析】
【详解】设两灯泡正常发光的时间为t,由可得,LED灯消耗的电能为
由于LED灯同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%,则普通节能灯消耗的电能为
根据可得,节能灯的电功率为
22. 某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻RP为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁.已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为_________极(选填“N”或“S”)。
(2)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘开始工作,R0的阻值为_________Ω;为了环保节能要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较_________(选填“大”或“小”)的R0。
【答案】(1)S (2) ①. 160 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合时,电磁铁中电流的方向是向左的,根据安培定则可知,电磁铁P的上端为S极。
【小问2详解】
[1]当外界光照强度达到1cd时,由图丙可知,光敏电阻为120Ω,当电动卷帘开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流为0.04A,根据欧姆定律可知,电路中总电阻为
根据串联电路电阻规律可知,定值电阻为
[2]若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作,由图丙可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0。
三、简答题(本大题共8小题,共49分)
23. 按要求作图;
(1)请在图(1)中画出路灯S下小明的影长;
(2)如图(2)所示,用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图及阻力F2的力臂;
(3)请在图(3)中虚线框内画出开关S和电灯L的符号,并用笔画线代替导线将三线插座接入电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据光沿直线传播可知,连接S和人的头顶,表示光从S发出照到地面的O点,其余照到身上的光被挡住,在地面上形成影子,脚与O之间就是影长,如图所示:
【小问2详解】
支点到阻力作用线的距离为阻力臂,过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段L2即阻力臂;过A点作垂直于OA、斜向下的力F1即最小动力,如图所示:
小问3详解】
家庭电路中,为了用电安全,开关应接在火线和灯泡之间,灯泡一端接开关,另一端接在零线上;连接三孔插座时,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
24. 建筑工地上,工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高处,所用拉力为400N,时间为20s。不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:
(1)工人施加拉力的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物,需要用多大的拉力?
【答案】(1)320W
(2)75% (3)350N
【解析】
【小问1详解】
由图可知连接动滑轮绳子的股数是2股,则绳子末端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
【小问2详解】
工人做的有用功为
该装置的机械效率是
【小问3详解】
不计摩擦和绳重,这个滑轮组匀速提起600N的重物,需要的拉力为400N,可求动滑轮的重力为
用这个滑轮组匀速提起500N的重物,需要的拉力为
25. 图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是多少?
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
【答案】(1)0.1A;(2)2200Ω;(3)2.4×104J,90%
【解析】
【详解】解:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R2的简单电路,电路的总电阻较大,由可知电路的总功率较小,处于保温挡,R2的阻值
(3)孵化器消耗的电能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器对水加热的效率
答:(1)孵化器在保温挡正常工作,通过R2的电流是0.1A;
(2)R2的阻值是2200Ω;
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J,思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J,则孵化器对水加热的效率是90%。
26. 在探究冰和石蜡熔化特点的实验中。将温度传感器探头插入试管中,并与计算机连接,设置好相关数据采集软件。计算机屏幕上会显示冰(丙图)石蜡(丁图)熔化的温度﹣时间图像,同时观察冰和石蜡的状态变化情况。
(1)实验前应在试管内装入适量________(选填“颗粒较大”或“颗粒较小”)的冰和石蜡。采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使物质________。
(2)组装图乙实验器材时,酒精灯________(选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)由丙图像可知冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);冰在熔化时需吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”);当加热到第300s时,试管中的物质处于________态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)根据丁图,描述石蜡熔化过程中温度变化特点________;
【答案】(1) ①. 颗粒较小 ②. 受热均匀
(2)需要 (3) ①. 晶体 ②. 不变 ③. 固液共存
(4)不断升高
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了使温度均匀、实验现象明显,需选择颗粒较小的碎冰或石蜡,这样受热均匀,温度测量更准确。“水浴法”加热的好处:减缓升温速度,便于观察熔化过程、记录数据同时使物质受热均匀。
【小问2详解】
实验器材组装过程中,因需要使用酒精灯外焰加热,因此组装时需要点燃酒精灯,方便根据酒精灯外焰确定烧杯位置。
【小问3详解】
[1][2]从丙图可看出:冰在熔化过程中其图像上出现一段水平或近似水平的部分,温度保持不变并且在吸收热量,这是晶体的典型特征。
[3]由图丙,当加热到第300s时,处于熔化过程中,试管中物质处于固液共存态。
【小问4详解】
由图丁可知,石蜡在熔化过程中温度不断升高,说明石蜡是非晶体。
27. 同学们用如图所示装置,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)杠杆在如图1的位置静止,为了实验时便于________,应向________(选填“左”或“右”)调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂________个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(3)若在图2中B点改用弹簧测力计拉,弹簧测力计应该________(选填“正挂”或“倒挂”)在杠杆上,若操作反了,会导致测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)些;
(4)如图3,装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为行李箱重心,P为拉杆的端点,在P点沿________(选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加拉力,可用最小力使旅行箱静止;若在P点用始终沿竖直向上的力将行李箱拉至虚线位置,则在虚线位置静止时的拉力与原来相比将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) ①. 测量力臂 ②. 右
(2)6 (3) ①. 倒挂 ②. 小
(4) ①. F2 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
[1]实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,将杠杆的中点置于支架上。
[2]当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,右端偏高,这时应将平衡螺母向右端调节。
【小问2详解】
如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,设每个钩码的重力为G,杠杆上每个格子距离为L,根据杠杆平衡原理可得,即
解得,所以应在B点挂6个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
【小问3详解】
[1][2]若在图2中B点改用弹簧测力计拉,弹簧测力计应该先倒着校零,然后倒挂在杠杆上;若操作反了,即将弹簧测力计正着挂在杠杆下,由于测力计自身重力的作用,会导致测量值比真实值偏小些。
【小问4详解】
[1]装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为行李箱重心,P为拉杆的端点,在P点沿F2方向施加拉力,此时力臂最大,可用最小力使旅行箱静止。
[2]在P点始终用沿竖直向上的力将行李箱拉至虚线位置,实线位置与虚线位置,力与力臂的情况如下图所示:
在P点施加竖直向上的力F1,使行李箱在实线位置时,由杠杆平衡条件可知,
由相似三角形的性质可得,
则①
同理,在P点施加竖直向上的力F1,使行李箱在虚线位置时,由杠杆平衡条件可知,
由相似三角形的性质可得,
则②
由图可知,,则由①②可得,,所以在虚线位置静止时的拉力与原来相比将变小。
28. 小芳设想完成两个探究实验,首先她探究了某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系,如图1所示。
(1)该LED在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(2)如图,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向________(选填“不变”或“变化”),该磁场可能的分布包括右下图中哪些选项?________(填序号);以上这种现象就是我们教材中所描述的________现象;利用这种原理人们制成________;
【答案】(1)顺时针 (2) ①. 变化 ②. ①③④ ③. 电磁感应 ④. 发电机
【解析】
【小问1详解】
从图1可以看到,电流从B端流入,A端流出时,LED发红光,电流从A端流入,B端流出时,LED发黄光;再观察图2中的两个电路图,左边的电路图LED发红光,说明了电流从B端流入,A端流出,电源右端是正极,左端是负极,磁铁左端是N极,右端是S极,线圈1顺时针转动;右边的电路图LED发黄光,说明了电流从A端流入,B端流出,电源右端是负极,左端是正极,磁铁左端是S极,右端是N极,由此可知,相对于左边的电路图,电流方向和磁场方向都与它相反,因为通电导线在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关,只改变其中一个方向时,受力方向改变,线圈转动方向改变,两个方向都改变时,受力方向不变,线圈转动方向不变,所以线圈2的转动方向和线圈1的是顺时针转动。
【小问2详解】
[1]从图中可以看到,导体棒a与该LED相连,串联在一起,在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动,LED交替发出红、黄光,说明电流在LED内的方向在交替变动着,则该过程导体棒a中电流方向在变化。
[2]由[1]解析可知道,导体棒a与LED相连的电路产生了电流,这要求的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才产生感应电流,图①中导体棒a左右运动时,有切割磁感线,这是磁场可能的分布情况,图②中导体棒a左右运动时,没有切割磁感线,左右运动的方向和磁感线的方向是平行的,这不是磁场可能的分布情况,图③、④中导体棒a左右运动时,有切割磁感线,这是磁场可能的分布情况;综上所述,该磁场可能的分布包括图中①③④选项。
[3][4]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这是电磁感应现象,利用这一原理制成了发电机。
29. 分别用图甲所示的两套装置完成课本上的两个实验,实验一为“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二为“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同,且不计热损失。
(1)完成实验一时,应在两套装置的______(选填“烧杯”或“燃烧皿”)中装入同种物质;完成实验______时,两套装置的烧杯和燃烧皿中所装物质的质量都必须相同;
(2)图乙是正确完成实验一的图像,分析数据可知,加热6min,a、b两液体吸收的热量大小关系为Qa______Qb,两液体的比热容ca:cb=______;
(3)为完成实验二,小明设计了记录实验数据的表格如表所示,请将表格(a)处补充完整:
燃料
加热前液体的温度/℃
(a)______
燃料1
燃料2
【答案】(1) ①. 燃烧皿 ②. 二
(2) ①. = ②. 16︰25
(3)燃料燃尽后液体的温度t/℃
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验一是探究不同物质吸热升温的现象,由控制变量法可知,需要选用相同种类的燃料(热源相同)、相同质量的不同物质进行实验,燃烧皿里面装入同种同质量的物质;由控制变量法可知,需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验,所以为了完成实验二,两套装置的烧杯和燃烧皿中所装物质的质量都必须相同。
【小问2详解】
[1]根据转换法,同时加热6min,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
[2]相同时间内液体吸收的热量相同,因此a加热8min与b加热10min吸收的热量之比为8︰10,两液体的比热容之比
【小问3详解】
实验二为“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,需要根据来计算,因此需要算出液体温度变化量,故应测出燃料燃尽后液体的温度t/℃。
30. 小灯泡L1、L2的额定电压分别为2.5V、3V,图甲是小华测量灯L1额定功率的实验电路。
(1)图甲是小华连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整________;
(2)按图连接电路后,先将滑片移至阻值最大端再闭合开关,发现灯L1不亮,电压表有较大示数,电流表无示数。经检查,灯L1完好,则故障原因可能是( )
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器断路
C. 灯泡L1的灯座断路
D. 灯泡L1灯座短路
(3)解决故障后,小华闭合开关,调节滑片,改变灯泡L1两端的电压,测出对应的电流值,并将实验数据记录在表一中。随后小明也使用图甲中同样的器材连接实物电路进行实验并测量数据,第3次实验中,电流表示数如图乙所示,对应的电流值为________,并将测量数据记录在表二中。分析表二中数据,小明实验中存在的问题可能是:________;
表一:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.20
0.25
0.3
表二:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.4
1.9
2.5
电流I/A
0.3
0.28
处理数据时两个小组均没办法求出额定功率,细心的小东分析两组数据后帮他们解决了困惑。小灯泡L1的额定功率________W;
(4)小明设计了图丙所示电路来测量灯L2的额定功率,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱;
实验步骤如下:
第1步:仅闭合S1,R2调至5Ω时,电压表的示数为3V;
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至20Ω和10Ω时,电压表的示数也为3V;则该小灯泡的额定功率为________W;
(5)做完上面实验后,小明和小华用他们实验中的灯泡L1、L2连成了如图所示的电路,该电路可探究电功与________的关系。
【答案】(1)图略 (2)C
(3) ①. 0.24 ②. 电压表并联在滑动变阻器两端 ③. 0.7
(4)0.9 (5)电压
【解析】
【小问1详解】
要测量灯L1的额定功率,需将电压表并联在L1两端,因为L1额定电压为2.5V,所以电压表选用0 - 3V量程。如图所示:
【小问2详解】
A.若滑动变阻器短路,电路为通路,电流表有示数,灯泡会亮,故A不符合题意。
B.若滑动变阻器断路,整个电路断路,电压表无示数,故B不符合题意。
C.若灯泡L1的灯座断路,电路断路,电流表无示数,而电压表通过滑动变阻器等与电源连通,测电源电压,所以电压表有较大示数,故C符合题意。
D.若灯泡L1灯座短路,灯泡不亮,电压表也被短路,无示数,故D不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]电流表选用0.6A量程,分度值为0.02A,由图乙可知,电流表示数为0.24A。
[2]由表二中数据可知,随着电压的增大,电流在减小,符合滑动变阻器两端电压与电流的变化关系,所以小明实验中存在的问题可能是电压表并联在了滑动变阻器两端。
[3]小华将电压表并联在小灯泡两端,测量的数据如表一,小明将电压表并联在滑动变阻器两端,数据如表二,二人实验器材相同,当两人实验时电路中的电流都为0.3A时,小灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两端的电压为1.4V,所以电源提供的实际电压为U=3V+1.4V=4.4V
已知其额定电压2.5V,由表二的数据可知,U滑=U-U灯=4.4V-2.5=1.9V
结合表二可知L1正常工作的电流为0.28A,根据公式算出额定功率
【小问4详解】
仅闭合S2,R1与R2串联,电流
电源电压U=I1×(R1+R2)=0.15A× (20Ω +10Ω)=4.5V
闭合S1,R2调至5Ω时,电压表的示数为3V,灯L2正常发光,根据串联分压可得
解得I=0.3A。
根据公式求出小灯泡的额定功率
【小问5详解】
由图可知,两灯串联,电流I相同,通电时间t相同,两灯额定电压不同(电阻不同),根据W = UIt,可探究电功与电压的关系。
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