精品解析:广东省清远市连州市2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
2025-12-05
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期中段核心素养监测
九年级物理
说明:
1.全卷共7页,六大题,考试时间为80分钟,满分为100分。
2.答卷前,考生须将自己姓名、座位号、学校名称按要求填写在答题卡相应位置。
一、单项选择题:(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把所选选项的字母填涂在答题卡。
1. 下列几种情况中,人没有对物体做功的是
A. 推车前进 B. 提桶水平匀速行走
C. 提起箱子 D. 将鸡蛋举起
2. 关于功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率表示物体做功的多少 B. 功率表示物体做功的快慢
C. 机械效率表示额外功占总功的百分比 D. 机械效率表示物体做功的快慢
3. 生活中我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的( )
A. 内能 B. 重力势能 C. 热量 D. 弹性势能
4. 关于能的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体由于运动而具有能叫动能,动能只跟速度有关,与质量无关
B. 高处的物体由于受重力作用而具有的能叫重力势能,重力势能只跟质量有关
C. 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,弹性势能与弹性形变大小无关
D. 物体的势能包括重力势能和弹性势能,而物体的势能和动能统称为机械能
5. 如下图所示的四个电路中,电流表测量通过灯泡的电流的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,电源电压恒定,和为用电器,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 这个电路中用电器和是并联的 B. 电压表测的是两端的电压
C. 通过用电器和的电流不相等 D. 电压表测的是两端的电压
7. 如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是( )
A. 一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
B. 丁是压缩冲程,内能转化为机械能
C. 甲是做功冲程,内能转化为机械能
D. 甲、乙、丙冲程都是靠飞轮的惯性运转的
二、填空题:(本大题7小题,每小题3分,共21分)请将正确答案填写在答题卡对应的横线上。
8. 甲物体只发生热传递,原有内能500J,现在具有内能为460J,则这个物体放出热量为______J;乙物体只发生热传递,原有1000J内能,现在具有1100J内能,则这个物体吸收的热量为______J。一个物体原有800J内能,吸收100J热量后,具有的内能为______J。
9. 同一个物体,分子数相同,温度越高,内能______;一小杯开水的内能比一座冰山的内能______。摩擦生热是通过______方式改变物体的内能。
10. 相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。以下是一些燃料的对比。
燃料名称
质量/kg
完全燃烧放热/J
干木柴
1
木炭
1
酒精
1
完全燃烧1kg干木柴放出热量是,干木柴的热值为______J/kg。完全燃烧5kg干木柴放的热量是______J。一根干木柴烧掉一半后,剩下的干木柴热值为______J/kg。
11. 1kg水升高1℃,需要吸收4.2×103J 的热量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收0.92×103J 的热量。这说明水的比热容比砂石的比热容大。因此水的比热容是_______J/(kg⋅℃),砂石的比热容是_______J ⁄(kg⋅℃) )。2kg的水升高5℃,需要吸收_______J的热量。
12. 如图,长度相同的镍铬合金丝A和镍铬合金丝B接在电路中,它们是______联的。用RA表示镍铬合金丝A对电流的阻碍作用的大小,用RB表示镍铬合金丝B对电流的阻碍作用的大小,则RA______RB;闭合开关S,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有IA______IB。(后两空选填“<”“>”或“=”)
13. 小明用50N的力沿水平方向推着重100N的购物车在水平地面上匀速前进了10m,用时10s,重力做功为______J,推力做功为______J,推力做功的功率为______W。
14. 如图为两个用电器R1和R2的工作电路。闭合关开关,则电压表V1测量的是______(选填“R1”、“R2”或“电源”)两端的电压,电压表V2测量的是______(选填“R1”、“R2”或“电源”)两端的电压。用电器R1和R2是______(选填“串联”或“并联”)的。
三、作图题:(要求尺规作图,共3小题,共7分)
15. 完成下列各题。
(1)如图所示,O点为杠杆的支点,请画出力F的力臂,并用字母L表示。
(2)如题图所示,请画出适合其工作情景的绕线方式。
(3)如图所示,L1、L2串联,电压表测量L2两端电压,请将电路连接完整。
(4)如图所示,重5N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图
(5)如图所示,根据电路实物图,在方框内画出对应的电路图。
四、实验题:(本大题3小题,共19分)
16. 完成下列各题。
(1)由图1可知,物体A的长度是______cm;如图2可知,秒表的读数是______s;如图3可知,弹簧测力计的读数是______N。
(2)如图4,电源电压保持不变。当S1断开,S2闭合时,电压表测______(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,此时电压表示数为3V。当S1闭合,S2断开时,电压表测______(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,电压表示数为2V,则此时L2两端的电压是______V。当S1、S2闭合时,灯L1发光,灯L2______(选填“发光”或“不发光”)。
17. 在“探究并联电路电流特点”实验中,小明设计了如图所示的电路进行实验:
(1)在连接电路过程中,开关要______;连接好电路后,用开关“试触”观察到电流表指针如图乙所示,则小华连接的电路存在的问题是______。
(2)实验时,在A、B、C三处各接一个电流表,选择合适的量程。闭合开关,更换多组______(选填“相同规格”或“不同规格”)灯泡重复实验,数据如下表所示。
实验次数
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
4
0.30
(3)第4次实验,小明测得C处电流为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图丙所示,A处电流为______A,B处电流大小为______A。
(4)根据实验数据,得出结论:并联电路干路电流______各支路电流之和。
18. 在探究“串联电路中电压的规律”实验中,小明选用灯、组成了如图所示的电路,然后用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压。
(1)闭合开关前,电压表指针位置如图甲所示,小明需要进行的操作是______。
(2)闭合开关后,小明测灯两端的电压时,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是电压表所选的量程太______(选填“小”或“大”)了。
(3)改正量程后,小明用不同规格的灯泡进行多次实验,实验数据如下表所示,分析表中数据可得出串联电路中电压的规律:______。(写关系式即可)
实验序号
灯两端的电压
灯两端的电压
灯、串联后的总电压U/V
1
0.5
2.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.2
1.8
3
(4)在物理实验中,经常要进行多次实验,其目的是减小误差或使得到的结论具有普遍性。在该实验中,多次实验的目的是______。
(5)某次实验时,测量AB间电压,发现两灯都不亮。于是小明用导线连接AB两点,两灯仍不亮:用导线连接BC两点,灯亮。则故障可能是______。排除故障后,电压表指针如丙图所示,AB间的电压为______V。
五、计算题(本大题2小题,共13分)要求正确写出公式,要写单位。
19. 如图所示电路,电源电压保持为3V不变,闭合开关后,电流表和的示数分别为0.18A和0.39A。
(1)灯两端的电压;
(2)通过的电流;
(3)通过的电流。
20. 如图甲是一型地面清洁机器人,质量为3kg,行动轮与地面的接触面积为。机器人在水平地面运动时,所受牵引力F与速度v的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)该机器人受到的重力是多大?
(2)该机器人静止在水平地面上时对水平地面的压强为多大?
(3)当该机器人的牵引力为50N时,匀速直线运动10s做了多少功?功率多大?
六、综合能力题:(本大题3小题,共19分)
21. 小明用如图的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表。
实验
次数
钩码的重力G/N
钩码提的高度h/m
有用功
拉力
F/N
绳端移动的距离s/m
总功
机械效率
1
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56
2
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67
3
2
0.2
1.0
0.6
(1)该滑轮组有______股绳子吊着动滑轮。
(2)实验时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做______运动;当钩码上升0.5m,则绳子自由端移动的距离为______m。
(3)第3次实验滑轮组的机械效率为______%(保留一位小数)。分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率______。
(4)若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22. 某同学利用自购的电学实验箱在家做电学家庭实验。他连接了三个实验电路。
(1)在图1的实验电路中,电源电压保持4.5V不变。闭合开关S,电灯和是______联的。电压表测量的是______两端的电压,电压表示数为2V,则两端的电压为______V。
(2)在图2所示的实验电路中,闭合开关和,则电灯______(选填“有”或“没有”)电流通过,原因是______。在图3电路中,闭合开关,电压表V的示数为U,电压表示数为,电压表示数为,则______(选填“““”或“”),已知U为3V,则为______V。
23. 阅读短文,回答文后问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差()成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能______,这种改变内能的方式叫做______。
(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______(填字母)。
A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3)一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,散热快慢q是______(填字母)。
A. 一直在变小 B. 一直在变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为______(用含q的式子表示)。
(5)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变。保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为______。
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2025—2026学年度第一学期中段核心素养监测
九年级物理
说明:
1.全卷共7页,六大题,考试时间为80分钟,满分为100分。
2.答卷前,考生须将自己姓名、座位号、学校名称按要求填写在答题卡相应位置。
一、单项选择题:(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把所选选项的字母填涂在答题卡。
1. 下列几种情况中,人没有对物体做功的是
A. 推车前进 B. 提桶水平匀速行走
C. 提起箱子 D. 将鸡蛋举起
【答案】B
【解析】
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离.
【详解】A、用力推车,有力作用在车上,车在力的方向上通过了距离,所以做了功,不符合题意
B、提桶水匀速前进,有力但没有在力的方向上产生距离,所以不做功,符合题意;
C、提起箱子,有力作用在箱子上,且在力的方向上通过了距离,所以做了功,不符合题意;
D、将鸡蛋举起,有力作用在鸡蛋上,且在力的方向上通过了距离,所以做了功,不符合题意.
故选B.
2. 关于功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率表示物体做功的多少 B. 功率表示物体做功的快慢
C. 机械效率表示额外功占总功的百分比 D. 机械效率表示物体做功的快慢
【答案】B
【解析】
【详解】AB.功率等于物体所做的功与做功时间之比,表示做功的快慢。故A错误,B正确;
CD.机械效率等于有用功与总功的比值,表示有用功在总功中的比例,不是表示做功的快慢。故CD错误。
故选B。
3. 生活中我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的( )
A. 内能 B. 重力势能 C. 热量 D. 弹性势能
【答案】B
【解析】
【详解】高空抛物危害性大,是因为高处的物体具有很大的重力势能。物体所具有的重力势能与物体的质量和高度有关,质量一定的物体高度越高,重力势能越大。物体下落过程中,由重力势能转变成的动能越大,危害越大。内能是指物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和;热量是指在热传递的过程中发生转移的内能;弹性势能是物体发生弹性形变时具有的能。内能、热量、弹性势能与高空抛物危害性大这个问题没有关系。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 关于能的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体由于运动而具有能叫动能,动能只跟速度有关,与质量无关
B. 高处的物体由于受重力作用而具有的能叫重力势能,重力势能只跟质量有关
C. 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,弹性势能与弹性形变大小无关
D. 物体的势能包括重力势能和弹性势能,而物体的势能和动能统称为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由动能的影响因素可知,动能与质量和速度都有关:速度相同的物体,质量越大动能越大;质量相同的物体,速度越大动能越大,故A错误;
B.由重力势能的影响因素可知,重力势能与质量和高度都有关:质量相同的物体,位置越高重力势能越大;高度相同的物体,质量越大重力势能越大,故B错误;
C.弹性势能的大小与弹性形变的程度直接相关:同一弹性物体,形变越大,弹性势能越大,故C错误;
D.势能包含重力势能和弹性势能,机械能的定义是物体的动能与势能之和,故D正确。
故选D。
5. 如下图所示的四个电路中,电流表测量通过灯泡的电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.L1和L2并联,电流表位于干路中,测量的是L1和L2的电流之和,故A不符合题意;
B.L1和L2串联,电流表测量的是L1和L2的电流,两者大小相等,故B符合题意;
C.电流表所在支路会将L2短路,只有L1工作,故电流表测量的是L1的电流,故C不符合题意;
D.电流表与L1串联后再与L2并联,电流表测量的是L1的电流,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,电源电压恒定,和为用电器,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 这个电路中用电器和是并联的 B. 电压表测的是两端的电压
C. 通过用电器和的电流不相等 D. 电压表测的是两端的电压
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.据图可知,两个用电器串联,电压表测量两端电压,电流表测量电路中电流。故AB错误,D正确;
C.两个用电器串联,通过它们的电流是相等的。故C错误。
故选D。
7. 如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是( )
A. 一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
B. 丁是压缩冲程,内能转化为机械能
C. 甲是做功冲程,内能转化为机械能
D. 甲、乙、丙冲程都是靠飞轮的惯性运转的
【答案】C
【解析】
【详解】甲中的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以为做功冲程,是第三冲程;乙中进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程,是第一冲程;丙中排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,是第四冲程;丁中,两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,是第二冲程。
A.由上述分析可知,一个完整的工作循环顺序是:乙丁甲丙,故A错误;
B.丁图是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B错误;
C.甲是做功冲程,会将内能转化为机械能,对外做功,故C正确;
D.只有做功冲程对外做功,即甲冲程对外做功,获得动力,其他冲程(乙、丙和丁)都是靠惯性完成运转的,故D错误。
故选C。
二、填空题:(本大题7小题,每小题3分,共21分)请将正确答案填写在答题卡对应的横线上。
8. 甲物体只发生热传递,原有内能500J,现在具有内能为460J,则这个物体放出热量为______J;乙物体只发生热传递,原有1000J内能,现在具有1100J内能,则这个物体吸收的热量为______J。一个物体原有800J内能,吸收100J热量后,具有的内能为______J。
【答案】 ①. 40 ②. 100 ③. 900
【解析】
【详解】[1]物体放出热量时,内能减少,放出的热量等于原有内能减去现在内能,即
[2]物体吸收热量时,内能增加,吸收的热量等于现在内能减去原有内能,即
[3]3.吸收热量后内能增加,现在的内能等于原有内能加上吸收的热量,即
9. 同一个物体,分子数相同,温度越高,内能______;一小杯开水的内能比一座冰山的内能______。摩擦生热是通过______方式改变物体的内能。
【答案】 ①. 越大 ②. 小 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]一个物体,分子数是一定的,温度越高,分子无规则运动越剧烈,每个分子所具有的分子动能越大,这个物体所具有的内能越大。
[2]物体所具有的内能,既与物体的质量有关,又与温度有关。一杯开水温度虽然比冰山的温度高,但是一杯水的质量要远远的小于冰山的质量,一杯水中的分子数目要远远的小于一座冰山内部的分子的数目。所以一杯开水的内能要比一座冰山的内能小。
[3]改变物体内能的方式有两种,做功和热传递。摩擦生热过程中要克服摩擦力做功,是通过做功的方式改变物体内能的。
10. 相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。以下是一些燃料的对比。
燃料名称
质量/kg
完全燃烧放热/J
干木柴
1
木炭
1
酒精
1
完全燃烧1kg干木柴放出热量是,干木柴的热值为______J/kg。完全燃烧5kg干木柴放的热量是______J。一根干木柴烧掉一半后,剩下的干木柴热值为______J/kg。
【答案】 ①. 1.2×107 ②. 6×107 ③. 1.2×107
【解析】
【详解】[1]由表中的数据可知,干木柴的热值为。
[2]完全燃烧5kg干木柴放的热量是
[3]热值是燃料的属性,燃料种类不变,其热值不变,故剩下干木柴的热值仍为。
11. 1kg水升高1℃,需要吸收4.2×103J 的热量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收0.92×103J 的热量。这说明水的比热容比砂石的比热容大。因此水的比热容是_______J/(kg⋅℃),砂石的比热容是_______J ⁄(kg⋅℃) )。2kg的水升高5℃,需要吸收_______J的热量。
【答案】 ①. 4.2×103 ②. 0.92×103 ③. 4.2×104
【解析】
【详解】[1]水的比热容为
[2]沙石的比热容为
[3]2kg的水升高5℃,需要吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
12. 如图,长度相同的镍铬合金丝A和镍铬合金丝B接在电路中,它们是______联的。用RA表示镍铬合金丝A对电流的阻碍作用的大小,用RB表示镍铬合金丝B对电流的阻碍作用的大小,则RA______RB;闭合开关S,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有IA______IB。(后两空选填“<”“>”或“=”)
【答案】 ①. 串 ②. > ③. =
【解析】
【详解】[1]电流从电源正极出来,依次经过镍铬合金丝A和镍铬合金丝B,电流路径只有一条,所以它们是串联。
[2]导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。当材料和长度相同时,导体电阻与横截面积成反比。A和B是材料和长度相同的镍铬合金丝,A的横截面积小,所以A的电阻大。所以。
[3]串联电路电流处处相等,所以通过A和B的电流。
13. 小明用50N的力沿水平方向推着重100N的购物车在水平地面上匀速前进了10m,用时10s,重力做功为______J,推力做功为______J,推力做功的功率为______W。
【答案】 ①. 0 ②. 500 ③. 50
【解析】
【详解】[1]购物车在水平方向上匀速前进,重力方向竖直向下,购物车在竖直方向上移动的距离为零,由可得,重力做功为
[2]由可得,推力做功为
[3]已知推力所做的功为,做功所用时间为,由可得,推力做功的功率为
14. 如图为两个用电器R1和R2的工作电路。闭合关开关,则电压表V1测量的是______(选填“R1”、“R2”或“电源”)两端的电压,电压表V2测量的是______(选填“R1”、“R2”或“电源”)两端的电压。用电器R1和R2是______(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 电源 ②. R2 ③. 串联
【解析】
【详解】[1][2][3]电流从电源正极出来,先通过电阻R1,再通过电阻R2返回电源负极,所以R1与R2是串联的关系。开关闭合后,电压表V1并联在电源的两端,电压表V1测量的是电源的电压。电压表V2并联在R2的两端,V2测量的是电阻R2的电压。
三、作图题:(要求尺规作图,共3小题,共7分)
15. 完成下列各题。
(1)如图所示,O点为杠杆的支点,请画出力F的力臂,并用字母L表示。
(2)如题图所示,请画出适合其工作情景的绕线方式。
(3)如图所示,L1、L2串联,电压表测量L2两端电压,请将电路连接完整。
(4)如图所示,重5N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图
(5)如图所示,根据电路实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3) (4) (5)
【解析】
【小问1详解】
把力的作用线向左延长(虚线)。过支点向力的作用线做垂线。从支点到力的作用线之间的距离就是动力臂L。如图所示:
【小问2详解】
这个图要求人站在地面上向下拉绳子提升物体,所以绳子的固定端需要拴在定滑轮的挂钩上,依次绕过动滑轮,再绕过定滑轮,最后绳子自由端被人拉住。如图所示:
【小问3详解】
要想让L1、L2串联,就得让电流先后经过L1、L2, 并且电流路径只有一条,所以需要在开关的右端和L2的右端、L1的右端和L2的左端各连接一根导线。要想用电压表测L2两端电压,就需要让电压表与L2并联,所以还需要在电压表的“3”接线柱到L2的右端之间连接一根导线(两节干电池总电压约为3V),如图所示:
【小问4详解】
小球所受的浮力作用点在重心处,方向竖直向上,大小等于5N,如图所示:
【小问5详解】
这个电路中,两个灯泡并联,电流表测干路电流,开关在干路上,控制整个电路。如图所示:
四、实验题:(本大题3小题,共19分)
16. 完成下列各题。
(1)由图1可知,物体A的长度是______cm;如图2可知,秒表的读数是______s;如图3可知,弹簧测力计的读数是______N。
(2)如图4,电源电压保持不变。当S1断开,S2闭合时,电压表测______(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,此时电压表示数为3V。当S1闭合,S2断开时,电压表测______(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,电压表示数为2V,则此时L2两端的电压是______V。当S1、S2闭合时,灯L1发光,灯L2______(选填“发光”或“不发光”)。
【答案】(1) ①. 2.55 ②. 337.5 ③. 2.6
(2) ①. 电源 ②. L1 ③. 1 ④. 不发光
【解析】
【小问1详解】
[1]图中刻度尺上面的单位是cm,分度值是0.1cm,物体的左端对应着刻度线2,右端对应着刻度线4.55,则物体A的长度是
[2]秒表读数时,要先读出小表盘的分钟数。小表盘上,表针指着刻度线5和6之间,所以应该读作5分钟。仔细观察小表盘上表针离刻度线6更近,在读大表盘上秒数的时候应读作37.5秒。所以这个秒表的读数为
[3]该测力计的分度值是0.2N。现在指针位置指在刻度线2与3之间第3个格,所以读数为2.6N。
【小问2详解】
[1]当开关S1断开,S2闭合时,电路为L1和L2串联,电压表并联在电源的两端,电压表测电源两端的电压。此时电压表示数为3V,说明电源电压为3V。
[2]当S1闭合,S2断开时,电路连接方式不变,电压表与L1并联,电压表测L1两端的电压,电压表示数为2伏,说明L1两端电压是,由串联电压规律可得,L2两端的电压为
[3]当S1、S2都闭合时,灯泡L2被短路,只有灯泡L1发光,L2不发光。
17. 在“探究并联电路电流特点”实验中,小明设计了如图所示的电路进行实验:
(1)在连接电路过程中,开关要______;连接好电路后,用开关“试触”观察到电流表指针如图乙所示,则小华连接的电路存在的问题是______。
(2)实验时,在A、B、C三处各接一个电流表,选择合适的量程。闭合开关,更换多组______(选填“相同规格”或“不同规格”)灯泡重复实验,数据如下表所示。
实验次数
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
4
0.30
(3)第4次实验,小明测得C处电流为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图丙所示,A处电流为______A,B处电流大小为______A。
(4)根据实验数据,得出结论:并联电路干路电流______各支路电流之和。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电流表的正负接线柱接反
(2)不同规格 (3) ①. 0.24 ②. 0.06
(4)等于
【解析】
【小问1详解】
[1]为了防止电路短路、保护电源和电表,在连接电路时,开关必须断开。
[2]图乙中电流表指针向左偏转,说明电流从负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反了。
【小问2详解】
为了得出具有普遍性的结论,不能只用相同规格的灯泡(否则两支路电流相等,无法体现一般规律),应更换不同规格的灯泡,使两支路电阻不同,电流不同,从而验证规律是否普遍成立。
【小问3详解】
[1][2]由图甲可知,C点电流为干路电流,所以一定大于A和B点的电流,如图丙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以读数为0.24A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以B处的电流
【小问4详解】
补充数据后,由表可知,4次实验都始终有成立,由此可得出结论,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
18. 在探究“串联电路中电压的规律”实验中,小明选用灯、组成了如图所示的电路,然后用电压表分别测量A与B、B与C、A与C之间的电压。
(1)闭合开关前,电压表指针位置如图甲所示,小明需要进行的操作是______。
(2)闭合开关后,小明测灯两端的电压时,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因是电压表所选的量程太______(选填“小”或“大”)了。
(3)改正量程后,小明用不同规格的灯泡进行多次实验,实验数据如下表所示,分析表中数据可得出串联电路中电压的规律:______。(写关系式即可)
实验序号
灯两端的电压
灯两端的电压
灯、串联后的总电压U/V
1
0.5
2.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.2
1.8
3
(4)在物理实验中,经常要进行多次实验,其目的是减小误差或使得到的结论具有普遍性。在该实验中,多次实验的目的是______。
(5)某次实验时,测量AB间电压,发现两灯都不亮。于是小明用导线连接AB两点,两灯仍不亮:用导线连接BC两点,灯亮。则故障可能是______。排除故障后,电压表指针如丙图所示,AB间的电压为______V。
【答案】(1)对电压表进行校零
(2)大 (3)U1+U2
(4)实验得到的结论具有普遍性
(5) ①. L2断路 ②. 1.2
【解析】
【小问1详解】
由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
【小问2详解】
若发现电压表的指针偏转如图乙所示,即电压表的指针偏转角度较小,说明电压表所选量程过大。
【小问3详解】
分析表中数据0.5V+2.5V=1.8V+1.2V=1.2V+1.8V=3V
由此可初步得出串联电路中电压的规律U=U1+U2
【小问4详解】
“探究串联电路中电压规律”的实验为探究性实验,多次实验的目的是得到多组数据,寻找普遍规律。
【小问5详解】
[1] 闭合开关后,发现两灯都不亮,于是小明用导线连接AB两点,两灯仍不亮,用导线连接BC两点,灯L1亮,说明L1是正常的,电路中出现断路现象,则断路为与导线并联的部分,即L2断路。
[2]图丙所用为小量程,分度值为0.1V,读数为1.2V。
五、计算题(本大题2小题,共13分)要求正确写出公式,要写单位。
19. 如图所示电路,电源电压保持为3V不变,闭合开关后,电流表和的示数分别为0.18A和0.39A。
(1)灯两端的电压;
(2)通过的电流;
(3)通过的电流。
【答案】(1)3V (2)0.18A
(3)0.21A
【解析】
【小问1详解】
两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测通过L1的电流。两灯并联,灯泡两端电压等于电源电压,则L1两端电压为3V。
【小问2详解】
A1示数为0.18A,则L1通过的电流为。
【小问3详解】
由并联电路电流规律可知,L2中电流为
20. 如图甲是一型地面清洁机器人,质量为3kg,行动轮与地面的接触面积为。机器人在水平地面运动时,所受牵引力F与速度v的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)该机器人受到的重力是多大?
(2)该机器人静止在水平地面上时对水平地面的压强为多大?
(3)当该机器人的牵引力为50N时,匀速直线运动10s做了多少功?功率多大?
【答案】(1)30N (2)3000Pa
(3)150J,15W
【解析】
【小问1详解】
机器人受到的重力
【小问2详解】
机器人静止在水平地面上时,对地面的压力等于其自身重力G,即
机器人对地面的压强
【小问3详解】
由题图乙可知,当牵引力时,机器人做匀速直线运动的速度;匀速直线运动10s行驶的距离
牵引力做的功
牵引力做功的功率
六、综合能力题:(本大题3小题,共19分)
21. 小明用如图的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表。
实验
次数
钩码的重力G/N
钩码提的高度h/m
有用功
拉力
F/N
绳端移动的距离s/m
总功
机械效率
1
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56
2
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67
3
2
0.2
1.0
0.6
(1)该滑轮组有______股绳子吊着动滑轮。
(2)实验时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做______运动;当钩码上升0.5m,则绳子自由端移动的距离为______m。
(3)第3次实验滑轮组的机械效率为______%(保留一位小数)。分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率______。
(4)若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)3 (2) ①. 匀速直线 ②. 1.5
(3) ①. 66.7 ②. 越高
(4)变大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,承担动滑轮重的绳子段数为3段。
【小问2详解】
[1]为了准确测量拉力,必须让物体匀速直线运动,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数与拉力大小相等。
[2]根据滑轮组基本规律,,所以当钩码上升0.5m,则绳子自由端移动距离为
【小问3详解】
[1]由表可知,第3次实验,钩码的重力为2N,提升高度为0.2m,拉力为1.0N,绳端移的距离为0.6m,所以机械效率
[2]由实验1、2,可知发现,提升相同高度,提升的物体越重,机械效率更高,由此可得出结论,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
【小问4详解】
提升同一物体时,减小动滑轮的重力,有用功不变,额外功减少(克服动滑轮重做的功),所以总功减少,根据可知,机械效率会提高。
22. 某同学利用自购的电学实验箱在家做电学家庭实验。他连接了三个实验电路。
(1)在图1的实验电路中,电源电压保持4.5V不变。闭合开关S,电灯和是______联的。电压表测量的是______两端的电压,电压表示数为2V,则两端的电压为______V。
(2)在图2所示的实验电路中,闭合开关和,则电灯______(选填“有”或“没有”)电流通过,原因是______。在图3电路中,闭合开关,电压表V的示数为U,电压表示数为,电压表示数为,则______(选填“““”或“”),已知U为3V,则为______V。
【答案】(1) ①. 串 ②. L1 ③. 2.5
(2) ①. 没有 ②. L1短路 ③. = ④. 3
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]图1电路中,闭合开关S,电流只有一条路径,故电灯和是串联的,电压表与并联,测量的是电灯两端电压。电源电压保持4.5V不变,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律可得,两端的电压为
【小问2详解】
[1][2]]图2电路中,闭合开关和,电灯被短路,没有电流通过。
[3][4图3电路中,电灯和并联,电压表分别测量和两端电压,也是支路两端电压,根据并联电路电压规律可得,。
23. 阅读短文,回答文后问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差()成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能______,这种改变内能的方式叫做______。
(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______(填字母)。
A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3)一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,散热快慢q是______(填字母)。
A. 一直在变小 B. 一直在变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为______(用含q的式子表示)。
(5)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变。保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为______。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 热传递
(2)C (3)A
(4)0.7q (5)3.5×103
【解析】
【小问1详解】
[1][2]物体向周围散热,物体温度降低,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递。
【小问2详解】
由题意可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
根据原文“物体散热快慢与物体和周围环境的温度差(t物−t环)成正比。”,满足q=k(t物−t环)。 一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,t物−t环逐渐减小,因此q一直在变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
由题意可得
解得,散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当物体温度降低到27℃时,散热系数k不变,所以当物体温度降低到27℃时,散热快慢为
【小问5详解】
由题意可得,水和盐水的初温和末温度相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同,则水和盐水放出热量之比为
由图可知,水和盐水的体积相同,因为,所以可得
解得
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