内容正文:
湖南省长沙市雨花区南雅中学九年级(下)开学物理复习题
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方通过凸透镜观察到标本正立、放大的像且尽量使看到的像更大些,凸透镜焦距f与盒高h应选择( )
A. f=5cm;h=10cm B. f=5cm;h=8cm
C. f=10cm;h=5cm D. f=10cm;h=8cm
2. 一种轮滑鞋的轮子构造如右图所示:其轮周采用了透明橡胶,轮周上附有磁环;由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋运动时,磁环随轮周转动,轮轴上的二极管便会不断闪烁发光。该轮滑鞋中所运用的“电、磁学”原理,与下面四个实验中相同的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,则( )
A. R阻值增大,电流表示数减小
B. R阻值增大,电流表示数增大
C. R阻值减小,电流表示数增大
D. R阻值减小,电流表示数减小
4. 生活中处处有物理,下列四个实例中不是为了减小摩擦的是( )
A. 气垫船向下喷气 B. 行李箱下安装滚轮
C. 皮带转动时将皮带绷紧 D. 轴承中装有滚珠
5. 对下列常见现象的分析,合理的是( )
A. 围火取暖,是通过做功的方式改变内能
B. 沙漠地区昼夜温差大是因为砂石的比热容较大
C. 工地上尘土飞扬,是因为分子间有斥力
D. 校园里花香四溢是因为分子在不停地做无规则运动
6. 下列关于光的说法正确的是( )
A. 红、黄、蓝是光的三原色
B. 雨后的天空出现彩虹是光的反射现象
C. 晚间看到星光闪烁不定,是由于光通过疏密不同的空气产生了折射
D. 夏天用遮阳伞,是为了防止红外线伤害皮肤
7. 现代家庭电气化程度越来越高,人们越来越重视用电的安全问题,实验研究表明,人穿胶底鞋站在地上,完全干燥时,手与地之间的电阻约为;在手出汗或潮湿时,两手之间的电阻约为。若分别在手与地之间、潮湿的两手之间各加上220伏电压,则后种情况通过人体的电流值约是前一种情况的( )
A. 4倍 B. 80倍 C. 220倍 D. 800倍
8. 关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲,炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙,冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 国丙,对空气做功,使空气的内能减小,温度降低
D. 图丁,墨水在热水中扩散比在冷水中快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
9. 如图,调节旋钮开关能改变台灯的亮暗程度,这实质是改变台灯接入电路中导体的( )
A. 长度 B. 材料 C. 横截面积 D. 温度
10. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块也有内能
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 物体吸收热量温度一定升高
D. 热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
11. 电路中电源为两节新干电池,两只小灯泡上标有“3V,0.3A”字样,对于下方电路的分析不正确的是( )
A. 闭合开关后,电压表的示数为3V
B. 此电路为并联电路
C. 闭合开关后,两灯均可以正常发光
D. 小灯泡工作过程中的能量转化为电能转化为光能和内能
12. a、b两辆小车从同一点沿相同方向出发,图甲是a车运动的s-t图像,乙是b车运动的v-t图像。下列说法正确的的是( )
A. 第4s末,a、b两小车相遇 B. 2~4s内,a车静止
C. 第4s末,a、b两车相距20m D. 0~4s,a车的平均速度大于b车的平均速度
三、填空题:本大题共5小题,共22分。
13. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
14. 我们在厨房外就能闻到饭菜的香味,这是___________现象;我国长征二号F运载火箭选用偏二甲肼(jǐng)为燃料,是因为偏二甲肼具有较大的___________
15. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则整个电路的总电流为______A;若将L和R串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的电阻之比为________。
16. 小明家电能表的表盘如图所示,他家能同时工作的用电器总功率不宜超过________W。当电路中只有电饭煲工作时,电能表指示灯在1min内闪烁50次,电饭煲工作时的功率为________W。
17. 如图甲所示,电源电压保持12V不变,R0为定值电阻,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,第一次只闭合开关S、,将滑片P从B端移动到A端;第二次只闭合开关S、S2,将滑片P从B端逐步向A端移动,直至灯泡L正常发光。根据实验过程中测量的数据,绘制电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。则滑动变阻器的最大阻值为___________,灯泡L的额定电流为___________A;整个过程中且电路安全条件下,R0的最大功率可达到___________W。
四、作图题:本大题共1小题,共4分。
18. 如图所示。请将图中带保险丝的三孔插座、由拉线开关控制的白炽灯泡,连成符合安全用电要求的家庭电路。
( )
五、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
19. 利用下图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”,应将开关的接线柱1与______(选填“2”或“3”)接通;
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转;
②保持磁体不动,若导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以______(填字母)。
A. 将磁体的磁极对调,导体ab向左运动 B. 保持磁体不动,导体ab向左运动
20. 小红用如图甲所示电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。
(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大。
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,则原因可能是___________。
(3)先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为___________V,并记录数据。
(4)小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用,下列解决方案可行的是___________(填字母)。
A. 将定值电阻两端电压改为3V
B. 电源改为3节干电池的串联
C. 在电流表附近串联一个的定值电阻
21. 如图甲所示,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有100°C的水A,其质量为1kg;把一瓶10°C的酒精B放入该容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。假设热水放出的热量全部给酒精吸收了,忽略容器内气压的变化,水的比热容。
(1)酒精的沸点为__________°C,在10min后,酒精__________(选填“能”或“不能”)持续沸腾;
(2)请计算这瓶酒精B从10°C升温到78°C的过程中吸收的热量为________________J;
(3)能否根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小?如能请写出判断依据,如不能,请说明理由_______________________________________。
22. 为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有4个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)根据图甲所示的电路图连接电路,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则小明在实验中保持不变的电压是__________V;
(2)断开开关,保持滑片P位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,应向__________(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(3)为了使4个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是__________Ω。
六、计算题:本大题共2小题,共14分。
23. 如图所示是某型号水陆两用坦克。其质量为24t,它在陆地上最大行驶速度为54km/h,在陆地上行驶时所受阻力为2.8×104N。已知,。求:
(1)当坦克在陆地上,以最大速度匀速直线行驶了0.5h,牵引力做了多少功?
(2)当坦克漂浮在水中时,所受到的浮力是多少?
(3)坦克漂浮在水中时,浸入水中的体积是多少?
24. 如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图,某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求:【汽油的热值为,水的比热容为】
(1)该汽油机的效率;
(2)此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量;
(3)若释放的热量有25%被冷却水吸收,则质量为5kg的冷却水升高的温度。
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湖南省长沙市雨花区南雅中学九年级(下)开学物理复习题
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm两种凸透镜,为了在盒盖上方通过凸透镜观察到标本正立、放大的像且尽量使看到的像更大些,凸透镜焦距f与盒高h应选择( )
A. f=5cm;h=10cm B. f=5cm;h=8cm
C. f=10cm;h=5cm D. f=10cm;h=8cm
【答案】D
【解析】
【详解】为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,此时物距应小于焦距,且物距越接近焦距,所成的像越大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 一种轮滑鞋的轮子构造如右图所示:其轮周采用了透明橡胶,轮周上附有磁环;由金属线圈和发光二极管组成的闭合电路固定在轮轴上。穿轮滑鞋运动时,磁环随轮周转动,轮轴上的二极管便会不断闪烁发光。该轮滑鞋中所运用的“电、磁学”原理,与下面四个实验中相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】金属线圈相对磁环转动产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,在线圈中会产生电流,采用了电磁感应原理。
A.该图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该图是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验,电磁铁通电后具有磁性,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.该图是探究电磁感应现象的实验,反映了发电机的工作原理。故C符合题意;
D.该图是探究通电导体在磁场中受力的实验,这反映了电动机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,则( )
A. R阻值增大,电流表示数减小
B. R阻值增大,电流表示数增大
C. R阻值减小,电流表示数增大
D. R阻值减小,电流表示数减小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,油箱中的油量减少时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,变阻器R接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 生活中处处有物理,下列四个实例中不是为了减小摩擦的是( )
A. 气垫船向下喷气 B. 行李箱下安装滚轮
C. 皮带转动时将皮带绷紧 D. 轴承中装有滚珠
【答案】C
【解析】
【详解】A.气垫船向下喷气,是通过使接触面分离来减小摩擦力,故A不符合题意。
B.行李箱下安装滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故B不符合题意;
C.皮带转动时将皮带绷紧,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C符合题意;
D.轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
5. 对下列常见现象的分析,合理的是( )
A. 围火取暖,是通过做功的方式改变内能
B. 沙漠地区昼夜温差大是因为砂石的比热容较大
C. 工地上尘土飞扬,是因为分子间有斥力
D. 校园里花香四溢是因为分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.围火取暖,火放出热量,人吸收热量,所以是通过热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.沙漠地区的砂石多,白天太阳照射,砂石吸收热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温升得很高;晚上,砂石放出热量,由于砂石的比热容小,因此温度变化大,气温降得很低,故会出现早晚温差大的现象,故B不符合题意;
C.工地上尘土飞扬,是物体的机械运动,所以不能说明分子之间有斥力作用,故C不符合题意;
D.校园里花香四溢,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
6. 下列关于光的说法正确的是( )
A. 红、黄、蓝是光的三原色
B. 雨后的天空出现彩虹是光的反射现象
C. 晚间看到星光闪烁不定,是由于光通过疏密不同的空气产生了折射
D. 夏天用遮阳伞,是为了防止红外线伤害皮肤
【答案】C
【解析】
【详解】A.红、绿、蓝是色光的三原色,故A错误;
B.彩虹是太阳光分解成的多种色光,属于光的色散现象,是由光的折射形成的,故B错误;
C.晚间看到星光闪烁不定,是由于光通过疏密不同的空气发生了偏折,属于折射现象,故C正确;
D.红外线热效应强,紫外线能使荧光物质发光,过多的紫外线照射对人体有害,遮阳伞是为了防止紫外线伤害皮肤,故D错误。
故选C
7. 现代家庭电气化程度越来越高,人们越来越重视用电的安全问题,实验研究表明,人穿胶底鞋站在地上,完全干燥时,手与地之间的电阻约为;在手出汗或潮湿时,两手之间的电阻约为。若分别在手与地之间、潮湿的两手之间各加上220伏电压,则后种情况通过人体的电流值约是前一种情况的( )
A. 4倍 B. 80倍 C. 220倍 D. 800倍
【答案】D
【解析】
【详解】完全干燥时,在手与地之间加上220伏电压,通过人体的电流
在潮湿的两手之间加上220伏电压
后种情况通过人体的电流值约与前一种情况通过人体的电流之比
则后种情况通过人体的电流值约是前一种情况的800倍,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲,炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙,冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 国丙,对空气做功,使空气的内能减小,温度降低
D. 图丁,墨水在热水中扩散比在冷水中快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块也具有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖时双手克服摩擦做功,是将机械能转化为内能,故B错误;
C.通过对空气做功,将机械能转化为内能,使空气的内能增大,温度升高,故C错误;
D.分子运动的快慢与温度有关,且温度越高,分子运动的越剧烈,即扩散现象进行的越快,因此图丁中墨水在热水中比在冷水中扩散快,故D正确。
故选D。
9. 如图,调节旋钮开关能改变台灯的亮暗程度,这实质是改变台灯接入电路中导体的( )
A. 长度 B. 材料 C. 横截面积 D. 温度
【答案】A
【解析】
【详解】旋钮开关实际上是一个滑动变阻器,其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流,从而达到调节灯泡亮度的目的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块也有内能
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 物体吸收热量温度一定升高
D. 热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】A
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,0℃的冰块也有内能,故A正确;
B.热量是过程量,不能说“含有”热量,故B错误;
C.物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,故C错误;
D.发生热传递的条件是存在温度差,发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选A。
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
11. 电路中电源为两节新干电池,两只小灯泡上标有“3V,0.3A”字样,对于下方电路的分析不正确的是( )
A. 闭合开关后,电压表的示数为3V
B. 此电路为并联电路
C. 闭合开关后,两灯均可以正常发光
D. 小灯泡工作过程中的能量转化为电能转化为光能和内能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据电路图可知,灯泡L1与电压表串联,相当于断路,此时电路为只有灯泡L2接入电路的简单电路,电压表测量电源电压,电源为两节新干电池,电压为3V,所以闭合开关后,电压表的示数为3V,故A正确,不符合题意;
B.灯泡L1与电压表串联,相当于断路,此时电路为只有灯泡L2接入电路的简单电路,电压表测量电源电压,故B错误,符合题意;
C.灯泡L1与电压表串联,相当于断路,所以L1不会发光,故C错误,符合题意;
D.小灯泡工作过程中,是用电器,消耗电能,其能量转化为电能转化为光能和内能,故D正确,不符合题意。
故选BC。
12. a、b两辆小车从同一点沿相同方向出发,图甲是a车运动的s-t图像,乙是b车运动的v-t图像。下列说法正确的的是( )
A. 第4s末,a、b两小车相遇 B. 2~4s内,a车静止
C. 第4s末,a、b两车相距20m D. 0~4s,a车的平均速度大于b车的平均速度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图甲可知,第4s末,a车行驶的路程为20m;由图乙可知b车行驶的路程为
所以第4s末,两车通过的路程相同,两车相遇,故A正确;
B.2~4s内,由图甲可知a车行驶的路程不变,表明其为静止状态,故B正确;
C.第4s末,由A可知两车的路程相同,即两车相遇,所以两车相距0 m ,故C错误;
D.0~4s,由A可知a、b两车通过的路程均为20m,时间相同,根据可知,两车平均速度相同,故D错误。
故选AB。
三、填空题:本大题共5小题,共22分。
13. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
【答案】 ①. N ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]由安培定则可知,螺线管左端为N极;根据磁极间的相互作用规律可知,异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,活塞将向右运动。
14. 我们在厨房外就能闻到饭菜的香味,这是___________现象;我国长征二号F运载火箭选用偏二甲肼(jǐng)为燃料,是因为偏二甲肼具有较大的___________
【答案】 ①. 扩散 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]在厨房外就能闻到饭菜的香味,这是扩散现象,说明分子永不停息地做无规则运动。
[2]长征二号F遥十六运载火箭使用偏二甲肼作燃料,是因为偏二甲肼具有较大的热值,在燃烧相同质量的燃料时,偏二甲肼释放出的热量更多。
15. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则整个电路的总电流为______A;若将L和R串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的电阻之比为________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1]并联电路电压处处相等,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则L和R两端电压都为3V,由图可知通过L和R的电流分别为0.4A、0.2A,根据并联电路电流规律可知电路总电流为
[2]若将L和R串联在电源电压为4V的电路中,由图可知,当电路中电流为0.2A时,灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为3V,则电源电压为
符合题意;根据串联分压的规律,可得L与R的电阻之比为
16. 小明家电能表的表盘如图所示,他家能同时工作的用电器总功率不宜超过________W。当电路中只有电饭煲工作时,电能表指示灯在1min内闪烁50次,电饭煲工作时的功率为________W。
【答案】 ①. 2200 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]由图可知他家同时工作用电器的最大总功率
用电器总功率不能超过2200W。
[2]2500imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表指示灯闪烁2500次;闪烁50次时电饭煲消耗的电能
所用时间
t=1min=60s
电饭煲的电功率
17. 如图甲所示,电源电压保持12V不变,R0为定值电阻,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,第一次只闭合开关S、,将滑片P从B端移动到A端;第二次只闭合开关S、S2,将滑片P从B端逐步向A端移动,直至灯泡L正常发光。根据实验过程中测量的数据,绘制电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。则滑动变阻器的最大阻值为___________,灯泡L的额定电流为___________A;整个过程中且电路安全条件下,R0的最大功率可达到___________W。
【答案】 ①. 20 ②. 0.5 ③. 2.5
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S、S1,灯泡被短路,变阻器与R0串联,电压表测变阻器PA之间的电压,电流表测电路中的电流,因电压表接在滑片上(电压表可看做开路),因此变阻器的全部电阻丝接入电路,滑片移动时,变阻器接入电路的阻值不变,电路的总电阻不变,由可知,电路中的电流不变。由图乙可知,图象中的水平线为此时电流表与电压表示数的关系图象,电路中的电流恒为0.4A,P在B端时,电压表的示数最大为8V,由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值
电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,R0的阻值R0=R总-R滑大=30Ω-20Ω=10Ω
[2][3]只闭合开关S、S2,变阻器、R0与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路的电流。由图乙可知,图象中的曲线为此时电流表与电压表示数的关系图象;滑片P从B端向A端移动时,变阻器连入电路的电阻减小,由串联分压可知电压表的示数减小,电路的总电阻减小,由可知电路中的电流增大,直至小灯泡正常发光。由图象可知,灯的额定电流IL=0.5A,此时电压表示数为1V,电路中的最大电流是0.5A,R0的最大功率为P0大=I大2R0=(0.5A)2×10Ω=2.5W
四、作图题:本大题共1小题,共4分。
18. 如图所示。请将图中带保险丝的三孔插座、由拉线开关控制的白炽灯泡,连成符合安全用电要求的家庭电路。
( )
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:开关接在灯和火线之间,零线直接与灯泡的螺旋套相连;安装三孔插座的原则,左孔接零线,中间插孔与地线相连,右孔接火线,如下图所示:
。
五、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
19. 利用下图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”,应将开关的接线柱1与______(选填“2”或“3”)接通;
(2)将开关反方向闭合,利用该装置探究“产生感应电流的条件”:
①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动,灵敏电流计指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转;
②保持磁体不动,若导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以______(填字母)。
A. 将磁体的磁极对调,导体ab向左运动 B. 保持磁体不动,导体ab向左运动
【答案】 ①. 3 ②. 不会 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]因为要探究通电导体在磁场中受力的作用,因此应当连接电源,使导体中有电流通过,实验时应将开关的接线柱1与3接通;此时金属棒AB与滑动变阻器串联构成闭合回路,AB中有电流通过。
(2)①[2]根据电磁感应现象,当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流。而当导体ab沿竖直方向上下运动时,没有切割磁感线,因此没有感应电流,灵敏电流表不会偏转。
②[3]影响感应电流方向的因素是磁场方向和导体切割磁感线运动方向,因此要想改变感应电流方向应当只改变一个因素,即将磁体的磁极对调,导体ab向右运动,或保持磁体不动,导体ab向左运动,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
20. 小红用如图甲所示电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。
(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大。
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,则原因可能___________。
(3)先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为___________V,并记录数据。
(4)小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用,下列解决方案可行的是___________(填字母)。
A. 将定值电阻两端电压改为3V
B. 电源改为3节干电池的串联
C. 在电流表附近串联一个的定值电阻
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)2 (4)B
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器滑片移到最右端时阻值最大,且满足使电流从正接线柱流入电压表,滑动变阻器左下端的接线柱应与定值电阻左接线柱相连,如图所示:
小问2详解】
电路连接正确后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0,说明故障可能是电压表并联的电路短路,即原因可能是电阻R短路。
【小问3详解】
由甲图可知,R与RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,接5Ω电阻时,由丙图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。则R两端的电压为
在“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,所以将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究时,要移动滑片P,直到电压表示数每次均为2V。
【小问4详解】
A.控制定值电阻两端电压由2V改为3V,虽然此时滑动变阻器分得的电压减小,当30Ω的电阻接入电路中时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,但该方案改变了定值电阻两端的电压,需要分别用不同阻值的定值电阻重新进行实验,而根据题意可知其余各组数据有效利用,故A不符合题意;
B.将电源更换为3节干电池,即4.5V,定值电阻两端的电压是2 V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
此时电路中电流为
滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器连入电路中的电阻没有超过滑动变阻器的最大阻值,可以完成实验,故B符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器和串联的电阻分配的电压为4V,由上述分析可知电路中电流,故滑动变阻器和串联电阻的总阻值为
故需要串联的定值电阻的阻值至少应为,故C不符合题意。
故选B。
21. 如图甲所示,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有100°C的水A,其质量为1kg;把一瓶10°C的酒精B放入该容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。假设热水放出的热量全部给酒精吸收了,忽略容器内气压的变化,水的比热容。
(1)酒精的沸点为__________°C,在10min后,酒精__________(选填“能”或“不能”)持续沸腾;
(2)请计算这瓶酒精B从10°C升温到78°C的过程中吸收的热量为________________J;
(3)能否根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小?如能请写出判断依据,如不能,请说明理由_______________________________________。
【答案】(1) ①. 78 ②. 不能
(2)8.4×104 (3)从图像中可以知道在前5min内,水降低的温度酒精升高的温度由于热水放出的热量全部被酒精吸收,即,根据可知,因为不知道酒精的质量,所以无法根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小。
【解析】
【小问1详解】
[1]酒精在沸腾后吸热温度不变,由图乙知酒精的沸点为78℃。
[2]根据题意可知,热水放出的热量全部被酒精吸收,且容器是绝热的,酒精达到沸点后,如果没有持续的热量输入,酒精将无法持续沸腾。由图知在10min后,水和酒精的温度相同,都为78℃,酒精不能继续加热,所以酒精不能持续沸腾。
【小问2详解】
水从100℃,下降到80℃,放出的热量为
由图知这瓶酒精B从10℃升温到78℃的时间等于水从100℃下降到80℃的时间,由于绝热的容器,热传递过程中没有热量损失,所以这瓶酒精B从10℃升温到78℃的过程中吸收的热量等于水从100℃下降到80℃放出的热量,即
【小问3详解】
略。
22. 为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有4个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)根据图甲所示的电路图连接电路,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则小明在实验中保持不变的电压是__________V;
(2)断开开关,保持滑片P位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,应向__________(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(3)为了使4个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是__________Ω。
【答案】 ①. 2 ②. 左 ③. 25
【解析】
【详解】(1)[1]探究电流与电阻的关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变。根据图乙,保持不变的电压即为图像中阴影部分面积
(2)[2]探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压不变,由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,当换用阻值更大的定值电阻时,由串联电路电阻等比例分压可知,定值电阻两端的电压会增大,要使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器两端的电压,故应增加滑动变阻器接入电路中的阻值,故应向左端移动滑片。
(3)[3]当换用阻值最大20Ω的定值电阻时,要保持电压2V不变,由串联电路电阻等比例分压可知
即
得。故滑动变阻器的阻值至少是25Ω。
六、计算题:本大题共2小题,共14分。
23. 如图所示是某型号水陆两用坦克。其质量为24t,它在陆地上最大行驶速度为54km/h,在陆地上行驶时所受阻力为2.8×104N。已知,。求:
(1)当坦克在陆地上,以最大速度匀速直线行驶了0.5h,牵引力做了多少功?
(2)当坦克漂浮在水中时,所受到的浮力是多少?
(3)坦克漂浮在水中时,浸入水中的体积是多少?
【答案】(1)
(2)24×105N
(3)24m3
【解析】
【小问1详解】
坦克在陆地上0.5h行驶的距离
坦克在陆地上,以最大速度匀速直线行驶,牵引力与阻力是平衡力,牵引力做功
【小问2详解】
坦克漂浮在水中时浮力和重力大小相等,所以
【小问3详解】
根据可得坦克漂浮在水中时浸入水中的体积
24. 如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图,某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求:【汽油的热值为,水的比热容为】
(1)该汽油机的效率;
(2)此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量;
(3)若释放的热量有25%被冷却水吸收,则质量为5kg的冷却水升高的温度。
【答案】(1)35% (2)
(3)50℃
【解析】
【小问1详解】
根据能量流程图可知,燃料释放的总热量为100%,其中废气带走33%,冷却水带走25%,摩擦与辐射损耗7%,根据能量守恒定律,输出的有用功占总能量的百分比即为汽油机的效率η,
【小问2详解】
已知汽油的热值为,根据热量计算公式 ,0.1kg汽油完全燃烧释放的热量
【小问3详解】
若释放的热量有25%被质量为5kg冷却水吸收,根据加热效率公式可得
已知水的比热容为,根据热量计算公式,可得质量为5kg的冷却水升高的温度
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