内容正文:
南通市海门区东洲国际学校2025学年度九年级开学测试卷
物理
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项:
1.本试卷共9页,满分为90分,考试时间为90分钟.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置.
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效.
4. 作弊者,本卷按0分处理。
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1. 下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A 冬天大雪纷飞 B. 桂花香飘满园
C. 成群的蝴蝶翩翩起舞 D. 美丽的烟花在空中绽放
2. 下列四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 单杠运动员在手上涂防滑粉 B. 运动鞋的鞋底上刻有花纹
C. 拔河时,选手用力握紧绳子 D. 给自行车的轴承加润滑油
3. 小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃(未沸腾),共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/(kg℃,酒精的热值为q=3107J/kg]。则( )
A. 水吸收的热量是2.94×107J,效率为14%
B. 水吸收的热量是2.94×104J,效率为14%
C. 水吸收的热量是2.94×107J,效率为1.4%
D. 水吸收的热量是2.94×104J,效率为1.4%
4. 物理课本静止在水平桌面上,它与桌子所受的力属于一对平衡力的是( )
A. 物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力
B. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本对桌面的压力和桌子受到的支持力
D. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
5. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A. B.
C. D.
6. 如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力 F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A. 木块在AB段所受的摩擦力等于木块在水平方向受到的拉力F
B. 木块在 BC段运动得越来越慢,是由于木块受到摩擦力越来越大
C. 木块在 AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
D. 木块最后停在 C点,说明力是维持物体运动原因
7. 已知 R2<R1,将图中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是
A. B. C. D.
8. 如图所示,一弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上.a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点时小球到达最右端的位置.则小球a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在a点,弹簧的弹性势能最小
B. 小球在b点,小球的速度最小
C. 从a点到b点,小球的动能逐渐增大
D. 从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
9. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T),则在图乙中当R1所处的磁场逐渐减弱时
A. R1的阻值变大 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小 D. 电流表的示数变大
10. 如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中( )
A. 电流表示数变化了0.6A B. 电压表示数变化了4V
C. R1消耗的电功率变化了5W D. 电路消耗的总功率变化了6W
二、填空题(每空1分,共13分)
11. 把磨得很光滑铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,表明固体之间也能发生_______现象,这种现象说明了分子在不停地_______;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在________。
12. (1)图甲中,物体的长度为_________cm;
(2)图乙中,弹簧测力计示数为_________N;
(3)在图丙中,汽车沿着平直斜面向上行驶,其中 OA平行于斜面,OB 竖直向下,OC 垂直于斜面。此时汽车所受重力的方向是沿图中_________向下的方向(选填“OA”“OB”或“OC”)。
13. 如图所示,3个电阻值均为10Ω的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒定为U的电路中,某同学误将一只电流表并联在电阻R2两端,发现电流表的示数为1.5A,据此可推知电源电压U为_____V;若用一只电压表代替电流表并联在R2两端,则电压表的示数为_____V.
14. 在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是_____,电阻R1的阻值是_____,电阻R2的阻值是______.
15. 某品牌的电加热器工作电路如图所示,其额定电压为220 V,加热功率为1 100 W,保温功率为44 W.单刀双掷开关S接b时,电加热器处于_____(填“保温”或“加热”)状态;电路中定值电阻R1的阻值为___ Ω.
三、作图题(共6分)
16.
(1)在右侧虚框内画出图所示实物电路对应的电路图。
(2)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路(要求导线不能交叉)。
(3)请在右侧虚线框内画出所图所示实物电路的电路图。
四、计算题(本题共2题,共20分)
17. 科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量,经测量,该饮料瓶圆柱状部分的横截面积为12cm2(忽略塑料瓶厚度),当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度,零刻度线以上瓶身粗细均匀,如图所示。g取10N/kg,求:
(1) 画出图中浮力秤的受力示意图;
(2) 当在饮料瓶中放上质量值是12g物体后,12g刻度线与零刻度线的距离是多少cm;
(3) 如果浮力秤柱状体最大刻度是4cm,那么浮力秤所测的质量的最大值是多少g。
18. 如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变.改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中.则:
(1)当滑片移至a端时,对应是图乙中的__点;
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为__A;
(3)R1的阻值为多少_____?
(4)电源的电压为多少______?
五、实验和探究题(本题共3题,共18分)
19. 在实验桌上提供了以下实验器材:如图所示的两个密度、底面积已知且体积相同的实心圆柱体A和B,圆柱体上每格长度均为2cm,已调零的弹簧测力计1个,装有适量水的烧杯1个,装有适量酒精的烧杯1个,细线若干。已知圆柱体A、B、水和酒精的密度分别为、、和,且。小明选用其中部分实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小与物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A、B的密度记录在表格中;
②用弹簧测力计分别测量圆柱体A、B受到的重力G,并将G的数据记录在表格中;
③将挂在弹簧测力计下的圆柱体A浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中;
④_______静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中;
⑤利用公式_______,分别计算出圆柱体A、B受到的浮力,并将的数据记录在表格中;
(2)请画出实验数据记录表格_______;
(3)利用实验桌上提供的器材,还可以进行的实验有_______。(写出一个即可)
20. 小梦选取了如图所示的实验器材,探究电流产生的热量与哪些因素有关。
(1)选取两个相同的玻璃瓶,装入相同质量煤油并插上温度计的目的是____________。
(2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,他连接了如图甲所示的电路。闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是___________________________________。
(3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,他连接了如图乙所示的电路,他这样做的好处是________________________________________。
21. 妈妈买了一只银手镯,为了初步判断是不是纯银制成的,小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验:
A.将电子天平放在桌面上,调节底板水平;
B.将手镯放在电子天平的托盘上,液晶屏显示如图,则手镯的质量为_____g;
C.用电子天平测量空烧杯的质量为22.060g;
D.将手镯浸没到盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出来的水;
E.用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24.460g。
(1)手镯的密度为____g/cm3(保留一位小数)。
(2)测量前,若电子天平底板没有调水平,则测得的质量偏____(填“小”或“大”)。
(3)由于溢水管口残留有少量水,由此会导致测得的密度偏_____(填“小”或“大”)。
六.图文信息题(共1题 共13分)
22. 国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)完成下潜深度7000m的深海潜试,标志着我国成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。蛟龙号带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。蛟龙号工作时,开始因压载铁的数量较多,浮力小于重力而下沉.到达工作区后,抛掉部分压载铁,使其浮力接近于重力,减小螺旋桨的工作压力。工作结束后,抛掉所有的压载铁,蛟龙号这时浮力大于重力而上升。
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kW·h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电13h。
(1)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将( )
A. 继续加速下沉 B. 减速下沉
C. 匀速下沉 D. 立即静止
(2)在深海工作区内,“蛟龙号”以2km/h的速度水平巡航到1000m外的另一个工作区需要_______h。
(3)“蛟龙号”的体积约为20m3,深海工作区海水的密度为1.06×103kg/m3。则“蛟龙号”在工作区所受的浮力为多少N________?“蛟龙号”的质量约为多少________kg?(g取10N/kg)
(4)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为.则其电源的质量约为__________kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于_________节。
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南通市海门区东洲国际学校2025学年度九年级开学测试卷
物理
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项:
1.本试卷共9页,满分为90分,考试时间为90分钟.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置.
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效.
4. 作弊者,本卷按0分处理。
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1. 下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 冬天大雪纷飞 B. 桂花香飘满园
C. 成群的蝴蝶翩翩起舞 D. 美丽的烟花在空中绽放
【答案】B
【解析】
【详解】A.雪花纷飞是物体机械运动,不是分子的运动,故A不符合题意;
B.桂花香飘满园,是花香分子不停地做无规则运动扩散到空气中,人们就闻到了桂花的香味,故B符合题意;
C.成群的蝴蝶翩翩起舞,是蝴蝶的机械运动,故C不符合题意;
D.美丽的烟花在空中绽放,是烟花的机械运动,故D不符合题意.
2. 下列四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 单杠运动员在手上涂防滑粉 B. 运动鞋的鞋底上刻有花纹
C. 拔河时,选手用力握紧绳子 D. 给自行车的轴承加润滑油
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员在手上涂防滑粉,是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.鞋底上的花纹,是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C.拔河时,选手用力握紧绳子,是在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦的,故C不符合题意;
D.给自行车的轴承加润滑油可以使接触面分离从而减少摩擦,故D符合题意。
故选D。
3. 小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃(未沸腾),共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/(kg℃,酒精的热值为q=3107J/kg]。则( )
A. 水吸收的热量是2.94×107J,效率为14%
B. 水吸收的热量是2.94×104J,效率为14%
C. 水吸收的热量是2.94×107J,效率为1.4%
D. 水吸收的热量是2.94×104J,效率为1.4%
【答案】B
【解析】
【详解】A C.水吸收的热量是
故A错误;C错误;
B D.燃料完全燃烧释放的热量为
效率为
故B正确;D错误。
故选B。
4. 物理课本静止在水平桌面上,它与桌子所受的力属于一对平衡力的是( )
A. 物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力
B. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本对桌面的压力和桌子受到的支持力
D. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.物理课本对桌面的压力受力物为桌面,桌面对物理课本的支持力受力物为课本,受力物不同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力,受力均为课本,两个力大小相同,方向相反,作用在同一直线上,属于一对平衡力,故B符合题意;
C.物理课本对桌面的压力大小等于课本的重力,桌子受到的支持力等于桌子与课本的总重力,力的大小不同,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.物理课本受到的重力受力为课本,物理课本对桌面的压力受力为桌面,受力不同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
5. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,故A不符合题意;
B.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,故B不符合题意;
C.由电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,故D符合题意.
6. 如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力 F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A. 木块在AB段所受的摩擦力等于木块在水平方向受到的拉力F
B. 木块在 BC段运动得越来越慢,是由于木块受到摩擦力越来越大
C. 木块在 AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
D. 木块最后停在 C点,说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】
【详解】A.木块在AB段做加速运动,则所受的摩擦力小于木块在水平方向受到的拉力F,故A错误;
BC.由图中可知,无论木块在水平方向上如何运动,木块在竖直方向上始终处于受力平衡状态,木块与桌面之间的压力和粗糙程度均不变,故可知木块在AB段和在BC段所受摩擦力不变,木块在 AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故B错误,C正确;
D.力不是维持物体运动的原因,木块在BC段减速,是受到摩擦力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,故D错误。
故选C。
7. 已知 R2<R1,将图中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,两电阻串联时总电阻最大,两电阻并联时总电阻最小,由可知,两电阻并联时,电路中的电流最大.
8. 如图所示,一弹簧左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上.a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点时小球到达最右端的位置.则小球a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在a点,弹簧的弹性势能最小
B. 小球在b点,小球的速度最小
C. 从a点到b点,小球的动能逐渐增大
D. 从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.a点是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大,故A错误;
B.因为水平杆光滑,所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力,则小球由a向b运动时会加速运动,故B错误;
C.小球质量一定,从a点到b点时速度越来越快,所以动能逐渐增大,故C正确;
D.b点是弹簧原长时小球的位置,弹性势能为0,小球到达b点后由于惯性继续向右运动,所以弹簧逐渐被拉伸,弹性势能逐渐变大,故D错误.
9. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T),则在图乙中当R1所处的磁场逐渐减弱时
A. R1的阻值变大 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小 D. 电流表的示数变大
【答案】D
【解析】
【分析】由电路可知,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压.根据电源的电压可知磁场变化时电压表示数的变化,根据图乙可知磁场逐渐减弱时R1阻值的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知电流表示数的变化.
【详解】由图乙可知,当R1所处的磁场逐渐减弱时其阻值变小,故A错误;由电路可知,R1与R2并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压.因电源的电压恒定,所以磁场变化时,电压表的示数不变,故B错误;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以, 当R1所处的磁场逐渐减弱时其阻值变小, 由I=可知,通过R1的电流变大,即电流表的示数变大,故D正确,C错误.故选D.
10. 如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中( )
A. 电流表示数变化了0.6A B. 电压表示数变化了4V
C. R1消耗的电功率变化了5W D. 电路消耗的总功率变化了6W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1 A,此时R2两端的电压为
由题意得
当滑片P在某一位置时,电流表示数为0.3 A,此时R2两端的电压为
由题意得
由①②解得U=12 V,R1=20 Ω,当滑片P在a点时,此时只有R1接入电路,此时电路中的电流最大,为
当滑片P在b点时,电路中的电阻最大,电流最小,即可以判断出题目中所给的“某一端点”就是b点,所以电流最小值为0.1 A,于是有
解得R2=100 Ω,当滑片P在b点时,电路中的电流为I1=0.1 A,当滑片P在a点时,电路中的电流为Imax=0.6 A,所以电流表的示数变化了
当滑片P在a点时,滑动变阻器连入电路中的阻值为0 Ω,因此电压表的示数U2=0 V,当滑片P在b点时,电压表的示数
U2′=0.1 A×100 Ω=10V
电压表的读数变化了
当滑片P在a点时,R1消耗的电功率为
P1=UImax=12 V×0.6 A=7.2 W
当滑片P在b点时,R1消耗的电功率为
P1′=I12R1=(0.1 A)2×20 Ω=0.2 W
R1消耗的电功率变化了
当滑片P在a点时,电路中的总功率为
P=UImax=12 V×0.6 A=7.2 W
当滑片P在b点时,电路中的总功率为
P′=UI1=12 V×0.1 A=1.2 W
电路中的总功率变化了
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题(每空1分,共13分)
11. 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,表明固体之间也能发生_______现象,这种现象说明了分子在不停地_______;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 做无规则运动 ③. 引力
【解析】
【详解】[1][2]扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动;把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深,它们的分子互相进入对方,表明固体之间也能发生扩散现象;这种现象说明了分子在不停地做无规则运动。
[3]分子间存在引力和斥力;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在引力。
12. (1)图甲中,物体的长度为_________cm;
(2)图乙中,弹簧测力计示数为_________N;
(3)在图丙中,汽车沿着平直斜面向上行驶,其中 OA平行于斜面,OB 竖直向下,OC 垂直于斜面。此时汽车所受重力的方向是沿图中_________向下的方向(选填“OA”“OB”或“OC”)。
【答案】 ①. 2.30 ②. 3.6 ③. OB
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知刻度尺的分度值是
0.1cm=1mm
物体的左端与零刻度线对齐,右端与2.30cm对齐,故物体的长度是2.30cm。
(2)[2]弹簧测力计的分度值是0.2N,指针指在3.6N位置,故读数是3.6N。
(3)[3]重力的方向竖直向下,故OB是汽车所受重力的方向。
13. 如图所示,3个电阻值均为10Ω的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒定为U的电路中,某同学误将一只电流表并联在电阻R2两端,发现电流表的示数为1.5A,据此可推知电源电压U为_____V;若用一只电压表代替电流表并联在R2两端,则电压表的示数为_____V.
【答案】 ①. 30 ②. 10
【解析】
【详解】[1]当电流表并联在R2两端时,电路为R1、R3串联,电流表测电路中的电流,
根据欧姆定律可得电源的电压:
U=I(R1+R3)=1.5A×(10Ω+10Ω)=30V;
[2]电流表换成了电压表时,三电阻串联,电压表测R2两端的电压,
电路中的电流:
I′==1A,
电压表的示数:
U2=I′R2=1A×10Ω=10V.
14. 在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是_____,电阻R1的阻值是_____,电阻R2的阻值是______.
【答案】 ①. 6V ②. 10Ω ③. 20Ω
【解析】
【详解】当开关接2时,两电阻串联,电流较小,当开关接1时,只有R1被接入电路,此时电压表测电源电压,由图乙可知,较大电流的点对应的电压就是电源电压为6V,此时的电流为0.6A,所以电阻R1的阻值是:
R1=U/I=6V/0.6A=10Ω;
当两电阻串联时,电流为I2=0.2A,此时电压表的示数为2V,所以电阻R2两端的电压为:
U2=6V-2V=4V,
所以电阻R2的阻值是:
R2=U2/I=4V/0.2A=20Ω.
15. 某品牌的电加热器工作电路如图所示,其额定电压为220 V,加热功率为1 100 W,保温功率为44 W.单刀双掷开关S接b时,电加热器处于_____(填“保温”或“加热”)状态;电路中定值电阻R1的阻值为___ Ω.
【答案】 ①. 加热 ②. 44
【解析】
【详解】[1][2]当单刀双掷开关S接b时,电路中电压一定,电阻较小,由P=U2/R可知电功率较大,电加热器处于加热状态.电路中定值电阻R1的阻值
R1=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω
三、作图题(共6分)
16.
(1)在右侧虚框内画出图所示实物电路对应的电路图。
(2)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路(要求导线不能交叉)。
(3)请在右侧虚线框内画出所图所示实物电路的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由实物图知道,电路为串联电路,用导线将电源、开关以及灯泡连接起来,电路图如下图
【小问2详解】
由电路图知道,两灯泡串联,然后与电源、开关串联组成电路,实物连接如下图
【小问3详解】
由实物电路图知道,从电源正极出发经S1后分为两条支路,一路经灯L1、S3,另一路经开关灯L2、S2,然后共同回到电源负极,即两灯泡并联,开关S3控制灯L1所在支路,开关S2控制灯L2所在支路,S1在干路上,根据实物电路图作出电路图如下图
四、计算题(本题共2题,共20分)
17. 科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量,经测量,该饮料瓶圆柱状部分的横截面积为12cm2(忽略塑料瓶厚度),当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度,零刻度线以上瓶身粗细均匀,如图所示。g取10N/kg,求:
(1) 画出图中浮力秤的受力示意图;
(2) 当在饮料瓶中放上质量值是12g物体后,12g刻度线与零刻度线的距离是多少cm;
(3) 如果浮力秤柱状体的最大刻度是4cm,那么浮力秤所测的质量的最大值是多少g。
【答案】(1);(2)1cm;(3)48g
【解析】
【详解】解:(1)浮力秤静止时,漂浮在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,且二力是一对平衡力,由于石块的质量大于空饮料瓶的质量,所以浮力秤的重心偏下,从重心向竖直方向的两个方向分别作出重力和浮力,如图所示
(2)当在饮料瓶中放上质量值是12g物体后,瓶身浸入水中的深度增加值为Δh,则浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力,即
根据阿基米德原理可得
代入数据可得
解得12g刻度线与零刻度线的距离是。
(3)如果浮力秤柱状体的最大刻度是4cm,此时浮力秤排开水的体积的增加量为
增大的浮力为
那么浮力秤所测的重力的最大值为
浮力秤所测的质量的最大值为
答:(1)见解析;
(2) 当在饮料瓶中放上质量值是12g物体后,12g刻度线与零刻度线的距离是1cm;
(3) 如果浮力秤柱状体的最大刻度是4cm,那么浮力秤所测的质量的最大值是48g。
18. 如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变.改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中.则:
(1)当滑片移至a端时,对应的是图乙中的__点;
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为__A;
(3)R1的阻值为多少_____?
(4)电源的电压为多少______?
【答案】 ①. B ②. 1 ③. 1Ω ④. 12V
【解析】
【详解】(1)由电路图可知,当滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路中的总电阻最小,由I=可得电路中的电流最大即图中B点;
(2)当滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知电路中的电流为1A;
(3)由图象可知,滑片位于a端时,V2的示数为3V,电路中的电流I′=3A,根据R=
可以得R1==1Ω
(4) 片位于b端时,V′2的示数为9V,电路中的电流I=1A,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,U=UV2+I′R3=UV2+IR3,
即3V+3A×R3=9V+1A×R3,解得:R3=3Ω,
电源的电压U=UV2+I′R3=3V+3A×3Ω=12V.
五、实验和探究题(本题共3题,共18分)
19. 在实验桌上提供了以下实验器材:如图所示两个密度、底面积已知且体积相同的实心圆柱体A和B,圆柱体上每格长度均为2cm,已调零的弹簧测力计1个,装有适量水的烧杯1个,装有适量酒精的烧杯1个,细线若干。已知圆柱体A、B、水和酒精的密度分别为、、和,且。小明选用其中部分实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小与物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A、B的密度记录在表格中;
②用弹簧测力计分别测量圆柱体A、B受到的重力G,并将G的数据记录在表格中;
③将挂在弹簧测力计下的圆柱体A浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中;
④_______静止时,读出弹簧测力计示数F,并将F的数据记录在表格中;
⑤利用公式_______,分别计算出圆柱体A、B受到的浮力,并将的数据记录在表格中;
(2)请画出实验数据记录表格_______;
(3)利用实验桌上提供的器材,还可以进行的实验有_______。(写出一个即可)
【答案】 ①. 将挂在弹簧测力计下的圆柱体B浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯 ②. G-F ③.
ρ/(kg•m-3)
G/N
F/N
F浮/N
④. 物体所受浮力的大小与液体密度是否有关?【解析】
【详解】(1)[1]根据步骤②③能求出圆柱体A浸入水中的浮力,接下来应求出圆柱体B浸入水中相同的体积时的浮力,所以步骤④应该模仿步骤③去写,将挂在弹簧测力计下的圆柱体B浸没在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数F,并将F的数据记录在表格中。
[2]根据称重法可知,浮力的大小为F浮=G-F。
(2)[3]实验要探究浮力与物体密度的关系,根据(1)中的5个步骤可得,要在表格中记录圆柱体的密度ρ,并标注其单位kg/m3,以及圆柱体A、B的重力G、浸入水中的拉力F和所受的浮力F浮,并标出它们的单位N,如下表所示:
ρ/(kg•m-3)
G/N
F/N
F浮/N
(3)[4]由题意可知,实验器材中还有不同密度的液体,水和酒精,所以我们还可以进行的实验有探究物体所受浮力的大小与液体密度是否有关。
20. 小梦选取了如图所示的实验器材,探究电流产生的热量与哪些因素有关。
(1)选取两个相同的玻璃瓶,装入相同质量煤油并插上温度计的目的是____________。
(2)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,他连接了如图甲所示的电路。闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每隔1min记录一次温度计的示数。他接下来的操作应该是___________________________________。
(3)为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,他连接了如图乙所示的电路,他这样做的好处是________________________________________。
【答案】 ①. 间接反映电流产生热量的多少 ②. 调节滑动变阻器改变电流,重复以上操作 ③. 可以保证电流和通电时间相同
【解析】
【详解】(1)[1]选取两个相同的玻璃瓶,装入相同质量煤油并插上温度计,是因为电流产生的热量不易直接测量,而煤油吸收热量会使温度升高,通过观察温度计示数的变化,就能间接反映电流产生热量的多少。
(2)[2]探究电流产生的热量与电流大小的关系,应该保持电阻、通电时间不变,改变通过电阻的电流。所以,实验中,先使电路中的电流为I1,接下来的操作是,调节滑动变阻器改变电路中的电流,在相等的时间内测出煤油温度升高的度数,即调节滑动变阻器改变电流,重复以上操作。
(3)[3]探究电流产生的热量与电阻大小的关系,应该保持电流、通电时间相同,改变导体的电阻,为此连接了如图乙所示的串联电路,串联电路的好处是可以保证电流和通电时间相同。
21. 妈妈买了一只银手镯,为了初步判断是不是纯银制成的,小明利用首饰店的电子天平、溢水杯、大小合适的烧杯、水等进行了如下实验:
A.将电子天平放桌面上,调节底板水平;
B.将手镯放在电子天平的托盘上,液晶屏显示如图,则手镯的质量为_____g;
C.用电子天平测量空烧杯的质量为22.060g;
D.将手镯浸没到盛满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出来的水;
E.用电子天平测量溢出来的水和烧杯的总质量为24.460g。
(1)手镯的密度为____g/cm3(保留一位小数)。
(2)测量前,若电子天平底板没有调水平,则测得的质量偏____(填“小”或“大”)。
(3)由于溢水管口残留有少量水,由此会导致测得的密度偏_____(填“小”或“大”)。
【答案】 ①. 25.230 ②. 10.5 ③. 小 ④. 大
【解析】
【分析】
【详解】[1]电子天平液晶屏上显示的数值就是手镯的质量为25.230g;
[2]溢出水的质量为
24.460g-22.060g=2.4g
所以可知溢出水的体积为2.4cm3,所以手镯的体积也为2.4cm3,手镯的密度为
[3]测量前,若电子天平底板没有调水平,测量时放置物体的托盘也不是水平的,测量时物体对托盘的压力小于物体的重力,所以,测得的质量偏。
[4]当溢水管口残有水时,此时测得的手镯的体积将偏小,导致密度偏大。
六.图文信息题(共1题 共13分)
22. 国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)完成下潜深度7000m的深海潜试,标志着我国成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。蛟龙号带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。蛟龙号工作时,开始因压载铁的数量较多,浮力小于重力而下沉.到达工作区后,抛掉部分压载铁,使其浮力接近于重力,减小螺旋桨的工作压力。工作结束后,抛掉所有的压载铁,蛟龙号这时浮力大于重力而上升。
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kW·h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电13h。
(1)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将( )
A. 继续加速下沉 B. 减速下沉
C. 匀速下沉 D. 立即静止
(2)在深海工作区内,“蛟龙号”以2km/h的速度水平巡航到1000m外的另一个工作区需要_______h。
(3)“蛟龙号”的体积约为20m3,深海工作区海水的密度为1.06×103kg/m3。则“蛟龙号”在工作区所受的浮力为多少N________?“蛟龙号”的质量约为多少________kg?(g取10N/kg)
(4)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为.则其电源的质量约为__________kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于_________节。
【答案】(1)C (2)
0.5 (3) ①.
2.12×105 ②.
2.12×104 (4) ①.
8 ②.
90
【解析】
【小问1详解】
“蛟龙号” 加速下沉时,抛掉部分压载铁后浮力等于重力,此时合力为零。由于它有向下的速度,根据牛顿第一定律,物体在不受力或受平衡力时,将保持原来的运动状态,所以它会匀速下沉,故ABD不符合题意,C符合题意,故选C。
【小问2详解】
已知速度 v=2km/h ,路程 s=1000m=1km ,可得时间
【小问3详解】
[1]根据阿基米德原理,“蛟龙号”在工作区所受的浮力为
[2]工作区时浮力接近重力,即,可得质量
【小问4详解】
[1]可得电源质量
[2]由图像可知,蓄电池放电电压不低于 1.6V ,“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为,可以用60A的电流连续放电13h。所以总电压,串联的蓄电池不得少于节
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