内容正文:
南开翔宇弘德第二学期开学考试
26届学情调研九年级物理学科
(本试卷考试时间60分钟,总分100分)
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。同学们:信心+细心+方法=成功!请相信自己完全有能力赢得这场考试的胜利!祝各位同学考试顺利!
注意:
第I卷(选择题共2大题共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分);下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
A. 分道扬镳 B. 背道而驰 C. 并驾齐驱 D. 各奔东西
【答案】C
【解析】
【详解】A.分道扬镳原指分路而行,后多比喻因目标不同而各走各的路,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故A不符合题意;
B.背道而驰原指朝着相反的方向跑,比喻行动方向和所要达到的目标完全相反,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故B不符合题意;
C.并驾齐驱原指几匹马并排拉一辆车,一齐快跑,比喻齐头并进,彼此之间的位置没有发生变化,是相对静止的,故C符合题意;
D.各奔东西指各自走各自的路,彼此之间发生了位置的变化,是相对运动的,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列几种估测中,比较符合实际情况的是( )
A. 教室内天花板离地面的高度约为32m
B. 初中生正常步行速度约为
C. 一支常用的铅笔长度约为
D. 演奏一遍中华人民共和国国歌用时约50s
【答案】D
【解析】
【详解】A.普通教室层高约3m左右,32m相当于10层楼的高度,明显不符合实际,故A不符合题意;
B.初中生正常步行速度约为1.1m/s=3.96 km/h ,1.4km/h过慢,不符合实际,故B不符合题意;
C.17.5dm = 1.75m,接近成年人身高,而常用铅笔长度约17.5cm,不符合实际,故C不符合题意;
D.国歌演奏时长约50s,符合实际,故D符合题意。
故选 D。
3. 如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
A. 铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
B. 木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
C. 铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
D. 木板受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
【答案】C
【解析】
【详解】物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
AC.铁块受到向上的弹力即木板对铁块的支持 力,是因为木板发生了弹性形变产生的,故A错误,C正确;
BD.木板受到向下的弹力即铁块对木板的压力, 是因为铁块发生了弹性形变产生的,故BD错误。
故选C。
4. 如图所示,物块A放在木板B上,用水平向左的力推A,A向左运动而B保持静止,已知A、B接触面粗糙,则下列说法正确的是( )
A. B对A的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对B的摩擦力方向水平向右
C. 桌面和A对B的摩擦力是一对相互作用力
D. 桌面对B的支持力与A对B的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A..A向左运动而B保持静止,所以A受到B对其水平向右的摩擦力,故A错误;
B.对B受力分析,B受重力、桌面对B的支持力、A对B的压力、A对B水平向左的摩擦力、桌面对B水平向右的摩擦力,故B正确;
C.桌面和A对B的摩擦力是不同物体对B的作用力,大小相等,方向相反,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故C错误;
D.桌面对B的支持力大小等于A对B的压力与B的重力大小之和,桌面对B的支持力与A对B的压力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A. 0~2s内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B. 2~4s内,物体做加速运动,摩擦力等于7N
C. 6~8s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4s时的摩擦力
D. 物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~2s内,物体未被推动,处于平衡状态,推力等于摩擦力,故A不符合题意;
BC.2~4s内,物体做加速运动,6~8s内,物体做减速运动,产生的摩擦力均为滑动摩擦力,由于物体在运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,根据二力平衡可知,4~6s内,物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力等于此时的外力为5N,即2~4s内、6~8s内受到的摩擦力均为5N,故BC不符合题意;
D.物体在6~8s内受到的合力为,2~4s内受到的合力为:,则物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等,故D符合题意。
故选D。
6. 将一个大铁球和一个小塑料球放入水中,结果如图所示,则( )
A. 大铁球受到的浮力大 B. 小塑料球受到的浮力大
C. 它们所受浮力一样大 D. 条件不足,不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】由图得,铁球排开水的体积大于塑料球排开水的体积,由得,大铁球受到的浮力大,故A符合题意,BC D不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,水平桌面上放有两个完全相同容器甲、乙,分别盛有质量相同的不同液体,液体的高度相同,则液体对甲、乙两容器底部的压强p甲、p乙和容器对水平桌面的压强、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】水平桌面上,甲、乙两容器中两种液体质量相同,由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,由可知,又因为两容器中液体的深度相同,由可知,两液体对容器底部压强;水平桌面上,甲、乙两个相同容器中两种液体质量相等,则甲、乙的总重力相等,容器在水平桌面上,容器对桌面的压力,则甲、乙容器对桌面的压力,由图知,由可知,两容器对桌面的压强。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,现用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。则( )
A. 可以看到A金属箔的张角增大,B金属箔张开
B. B金属箔张开,是因为箔片都带正电荷相互排斥
C. 连接的瞬间,B中的正电荷通过金属棒流向A
D. 连接的瞬间,棒中有方向为从B流向A的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,此过程中,A上的负电荷转移到B,A的张角变小,故A不符合题意;
B.B验电器的两个箔片都带负电电荷,金属箔张开,是因为同种电荷相互排斥,故B不符合题意;
C.连接的瞬间,A中的负电荷通过金属棒流向B,故C不符合题意;
D.物理学规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,连接的瞬间,棒中有方向为从B流向A的电流,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C. 电流表示数增大,电压表示数不变
D. 电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,L1和L2并联,开关S1为干路开关,S2为L1的支路开关,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。先闭合开关,只有L2工作,再闭合开关,L1和L2同时工作。根据并联电路电流规律可知,闭合S2后,L1和L2并联工作,干路电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向上凸起,机翼上方的水流速度较快,机翼上方受到的竖直向下的压强小于机翼下方受到的竖直向上的压强,机翼获得竖直向上的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,电路电阻越小,电路电流越大,则电流表的示数越大,故A符合题意;
B.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,由串联电路中电阻越小分到的电压越小得,电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,则电流表的示数越小,故C不符合题意;
D.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压变小,故电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选A。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分):每小题给出的四个选项中,有一个以上的选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 为了测量某种液体密度,小明在量筒中装入不同质量的液体,利用电子秤和量筒分别测出液体与烧杯的总质量和液体的体积,根据实验数据绘制图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烧杯的质量是20g
B. 60mL该液体的质量为68g
C. 该液体的密度为
D. 该液体密度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由m—V图像可知,当烧杯中没有液体时,质量为20g,即烧杯的质量为20g;则当液体的体积是60mL=60cm3时,烧杯和液体的总质量为68g,液体的质量为
68g-20g=48g
故A正确,B错误;
CD.该液体的密度为
故C正确,D错误。
故选AC。
12. 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
【答案】CD
【解析】
【详解】当温度升高时,液体的密度变小,原来悬浮的小球因为浮力变小而沉底,彩球4号表示环境温度为22℃,彩球5号比4号先沉底,说明彩球5号表示的温度低于彩球4号表示的温度,所以彩球5号表示环境温度为20℃,那么彩球3号表示环境温度24℃,彩球2号表示环境温度为26℃,彩球1号表示28℃。
A.彩球4在22℃时悬浮,彩球4的密度等于液体的密度,浮力等于重力,在18℃时,温度低,液体的密度比较大,彩球4号处于漂浮状态,浮力等于重力,彩球所受的浮力相同,故A错误;
B.由前面分析可知,该温度计能测量的最低温度为20℃,此时彩球5处于悬浮状态,另外4个小球均处于漂浮状态,故B错误;
C.若有2个彩球漂浮,则彩球1、2号漂浮,说明最高温度小于26℃,3个彩球沉底,彩球3、4、5号沉底,说明最低温度不低于24℃,故环境温度t满足
24℃<t<26℃
故C正确;
D.要增大该温度计能测得的最高温度,此时说明彩球内的液体密度最小,最后悬浮,故需要找一个密度小的彩球,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球,最后悬浮,故D正确。
故选CD。
13. 如图所示的电路,电源电压4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω,1A”。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 滑片P上移时,电压表示数变小
B. 滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变小
C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω
D. 电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~2.7W
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图得,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2的电压,电流表测量电路电流。
A.滑片P上移时,变阻器接入电路中电阻变小,变阻器分到电压变小,即电压表的示数变小,故A正确;
B.滑片P下移时,变阻器接入电路中电阻变大,电压表与电流表的示数之比为变阻器接入电路中的阻值,则比值变大,故B错误;
C.当电流表示数达到最大为0.6A时,变阻器接入电路中电阻最小,由欧姆定律得,此时电路的电阻为
变阻器接入电路中的最小电阻为
当电压表的示数最大为3V时,变阻器接入电路中电阻最大,此时定值电阻R1的电压
电路中的电流为
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的最大电阻
则变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω,故C正确;
D.电路中的最大功率为
电路中的最小功率为
故电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~2.7W,故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题 共2大题 共61分)
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 水是人类赖以生存的宝贵资源,节约用水是每个公民应尽的义务。在对水循环进行探究时,小月将冰块装入一个质量为20g的烧杯中,利用天平测出它们的总质量如图所示,由此得出这块冰的质量为______g;如果这块冰完全熔化成水,其质量______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 42.4 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由图可知,标尺的分度值为0.2g,烧杯和冰的总质量
m总=50g+10g+2.4g=62.4g
则冰的质量
m冰=m总−m烧杯=62.4g−20g=42.4g
[2]质量是物体的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都无关,所以这块冰完全熔化成水,其质量不变。
15. 如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为___________Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为___________N。
【答案】 ①. 3000 ②. 9
【解析】
【详解】[1]因用30N的水平力将物体压在竖直的墙壁上,所以物体对竖直墙壁的压力等于水平力,即F=30N,物体对墙壁的压强为
[2]物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,因物体压在竖直墙上处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以,物体受到摩擦力等于重力,即
16. 明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿受到的拉力改变了竹竿的________;用木棰频频击打弓弦产生弹力,使板上棉花疏松的力的施力物体为________(选填“竹竿”“木棰”或“弓弦”)。
【答案】 ①. 形状 ②. 弓弦
【解析】
【详解】[1]力有可以使物体发生形变的作用效果,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿弯曲,竹竿受到拉力后发生了弯曲,这个力改变了竹竿的形状。
[2]将弓弦大部分放入棉花中,用木棰频频击打弓弦的露出部分,则棉花内的弓弦也会随之振动,木锤击打弓弦使弓弦产生弹力,对棉花有力的作用,使棉花变得蓬松,所以使棉花变疏松的力的施力物体是弓弦。
17. 一个未装满橙汁密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置杯子对桌面的压强pA______pB,橙汁对杯底的压力FA______FB。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]两次放置杯子对桌面的压力等于杯子和饮料的总重力,而杯子和饮料的总重力不变,所以两种情况下杯子对桌面的压力相等,杯子正立时桌面的受力面积小于杯子倒立时桌面的受力面积,由可知,两次放置杯子对桌面的压强大小关系为:pA>pB。
[2]当容器形状是上粗下细(如图A)时,橙汁对容器底的压力小于橙汁的重力,即FA<G;当容器形状是上细下粗(如图B)时,橙汁对容器底的压力大于橙汁的重力,即FB>G;橙汁的重力一定,则橙汁对杯底的压力大小关系为:FA<FB。
18. 关于如图所示的电路,闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,通过与的电流之比为________;若断路,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,与并联,电流表测通过支路的电流,电流表测干路的总电流。闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,说明电流表选用的大量程(0~3A),电流表选用的小量程(0~0.6A),大量程示数是小量程的5倍,也即干路中的电流是支路中电流的5倍,。根据并联电路电流规律,则通过支路的电流
故通过与的电流之比为。
[2]与并联,根据并联电路的特点可知,与互不影响、独立工作。若断路,支路的电流不变,电流表的示数不变。
19. 图是电位器原理图,结构如图所示。若要增大喇叭音量,应________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动旋钮。喇叭工作一段时间后,无论如何调节滑片,喇叭音量一直很大,响度不变,电路故障可能是电位器________(选填“开路”或“短路”)。
【答案】 ①. 逆时针 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]电位器相当于滑动变阻器,要增大喇叭音量,需增大通过喇叭的电流。根据欧姆定律,在电源电压不变时,要增大电流需减小电位器接入电路的电阻。由图可知,逆时针转动旋钮,滑片靠近A端,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,喇叭音量增大。
[2]若电位器开路,电路中无电流,喇叭不发声;而现在喇叭音量一直很大且调节滑片响度不变,说明电位器接入电路的电阻始终为0,即电位器短路 。
四、综合题(本大题共5小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位。
20. 如图所示,电源电压为6V,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A。求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)4V (2)5Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
由欧姆定律可知,两端的电压
即电压表示数为。
【小问2详解】
根据串联电路的电压特点可知,两端的电压
由欧姆定律可知,电阻的阻值
21. 如图甲和乙所示,是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管中液面的_____来反映电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫_____法。
(2)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与_____的关系,通电一段时间后,_____侧容器U形管液面高度差较大,这说明_____。
(3)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用_____装置(选“甲”或“乙”)的实验结论解释。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 转换
(2) ①. 电流 ②. 左 ③. 在电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多
(3)甲
【解析】
【小问1详解】
[1]电阻丝产生的热量会使容器内空气受热膨胀,推动U形管液面变化,因此通过观察U形管中液面的高度差来反映热量多少。
[2] 这种将不易观察的“热量多少”转换为容易观察的“液面高度差”的方法,叫做转换法。
【小问2详解】
[1]图乙中,两个容器内电阻丝阻值均为5Ω,但右侧电阻丝与一个5Ω 电阻并联,导致通过两个容器内电阻丝的电流不同,因此探究的是电流产生的热量与电流的关系。
[2] [3]左侧容器内电阻丝的电流更大,所以左侧容器U形管液面高度差更大。这说明:在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。
【小问3详解】
“电炉丝热得发红,而导线却不怎么热”,是因为电炉丝与导线串联,电流和通电时间相同,但电炉丝电阻远大于导线电阻,符合甲装置探究电流产生的热量与电阻的关系的实验结论,在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多。
22. 小明同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)丁图中,金属块受到浮力为_____;
(2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与排开液体_____有关;通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的_____无关;
(3)小明又做了如图己的实验,若满足关系式:_____,则验证了“阿基米德原理”;浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的_____的大小。若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则_____(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
【答案】(1)4N (2) ①. 体积 ②. 深度
(3) ①. ②. 重力 ③. 能
【解析】
【小问1详解】
根据称重法测浮力:,由图甲可知,金属块重力,丁图中弹簧测力计拉力为1N,因此浮力
【小问2详解】
[1]甲、乙、丙实验控制液体密度相同,改变了金属块排开液体的体积,浮力大小不同,因此可得结论:同种液体中,浮力大小与排开液体的体积有关。
[2]甲、丙、丁实验控制液体密度、排开液体体积相同,只改变金属块浸没后的深度,浮力大小不变,因此可得结论:同种液体中,浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
[1][2]由图己可知,物体受到的浮力为
排开液体的重力为桶和排开液体总重减去空桶重,即
若满足,就验证了阿基米德原理:浸入液体中物体所受浮力大小等于排开液体所受的重力的大小。
[3]若换成漂浮的木块,木块漂浮时有部分浸入液体中,物体所受浮力仍然等于物体排开液体的重力,因此无论漂浮与否都能验证阿基米德原理。
23. 如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是。求:(g取)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)整个杯子对桌面的压强。
【答案】(1)
(2)1.2N (3)
【解析】
【小问1详解】
水对杯子底部的压强为
【小问2详解】
已知杯子与桌面的接触面积是,则水对杯子底部的压力为
【小问3详解】
整个杯子对桌面的压力为
整个杯子对桌面的压强为
24. 小明要测出一个电热丝元件的电阻(其阻值在33~37Ω之间),其额定电压为15V,手边可供选用的器材如下:电源(电压U为35V且保持不变)、一块电流表(测量范围为0~0.6A);四个已知阻值的定值电阻、、、;滑动变阻器R(最大阻值约为100Ω);开关和导线若干。请你合理选择器材,设计实验能够比较精确地测出电热丝元件正常工作时的电阻(电路可重组)。请阅读小资料,按要求完成:
小资料
为了减小电表读数时的误差,测量时,电表指针偏转需达到满偏的处以上。
(1)设计出实验电路图;
(2)写出实验步骤;
(3)写出电热丝元件正常工作时的电阻的字母表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
【答案】(1)先图(a)后图(b)
(2)见解析 (3)
【解析】
【小问1详解】
并联电路各支路两端的电压相等,现由于实验中只有电流表而无电压表,我们采用已知阻值的定值电阻和电流表组合,可得定值电阻两端的电压,为了满足电流表指针满偏以上的要求,选择阻值为30Ω的R3,让它在电流为0.5A时,两端的电压恰好为电热丝的额定电压15V,但电源电压为35V,则需要R3、电热丝并联后再与滑动变阻器串联,滑动变阻器起到分压的作用,通过R3、电热丝并联,可知两者电压相等,那只需用电流表分别测量两个支路的电流,再根据欧姆定律可求出电热丝正常工作时的电阻。设计如图所示:
先图(a)
后图(b)
【小问2详解】
实验步骤为:
①先按电路图(a)连接电路,电流表串联在支路中,滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
②闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表示数为,即(电流表指针偏转需达到满偏的处以上);
③断开开关S,保持滑动变阻器滑片的位置不变,把电流表改接到的支路中,如图(b),再闭合开关S,测得流过的电流。
【小问3详解】
根据欧姆定律可知,电热丝元件正常工作时的电阻表达式
25. 如图1所示,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器,小灯泡标有“U0,P0”字样。闭合开关、和,将滑动变阻器的滑片移到端时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为。只闭合开关和时,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图2所示。请你完成下列内容。
(1)求电源电压和定值电阻的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在图中画出,当只闭合开关和时,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像。(要求标出对应的横纵坐标值,不需要写出推导过程)
【答案】(1)U0,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合 S、S1、S2,滑片 P 移到 a 端时,R2=0,R1 与灯泡 L 并联,灯泡正常发光,故电源电压 。
灯泡正常发光电流
总电流
因此通过 R1 的电流
定值电阻
【小问2详解】
只闭合 S、S1 时,R1 与 R2 串联,电压表测 R2 两端电压 U2,电流表测电路电流 I。
当 P 在 a 端(R2=0):电流最大
当 P 在 b 端(R2 最大):电流最小
此时 R2 两端电压
滑动变阻器最大阻值
【小问3详解】
只闭合 S、S1 时,R1 与 R2 串联,电压表测 R2 两端电压 U2,电流表测电路电流 I ,电流表示数与电压表示数的变化关系图像即为 R2 两端电压随电流变化图像。
R2 两端电压
故I=0,U=U0
U=0,
R1两端电压 ,R1为定值,故 U1−I 图像是过原点的直线。
当(R2=0),U1=U0;
当(R2最大),;
图像为连接 (0,0)、(,)、(,U0) 的直线。如图所示:
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
南开翔宇弘德第二学期开学考试
26届学情调研九年级物理学科
(本试卷考试时间60分钟,总分100分)
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。同学们:信心+细心+方法=成功!请相信自己完全有能力赢得这场考试的胜利!祝各位同学考试顺利!
注意:
第I卷(选择题共2大题共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分);下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
A. 分道扬镳 B. 背道而驰 C. 并驾齐驱 D. 各奔东西
2. 下列几种估测中,比较符合实际情况的是( )
A. 教室内天花板离地面高度约为32m
B. 初中生正常步行速度约为
C. 一支常用的铅笔长度约为
D. 演奏一遍中华人民共和国国歌用时约50s
3. 如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
A. 铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
B. 木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
C. 铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
D. 木板受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
4. 如图所示,物块A放在木板B上,用水平向左的力推A,A向左运动而B保持静止,已知A、B接触面粗糙,则下列说法正确的是( )
A. B对A的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对B的摩擦力方向水平向右
C. 桌面和A对B的摩擦力是一对相互作用力
D. 桌面对B的支持力与A对B的压力是一对平衡力
5. 如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A. 0~2s内,物体未被推动,推力小于摩擦力
B. 2~4s内,物体做加速运动,摩擦力等于7N
C. 6~8s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4s时的摩擦力
D. 物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等
6. 将一个大铁球和一个小塑料球放入水中,结果如图所示,则( )
A. 大铁球受到的浮力大 B. 小塑料球受到的浮力大
C. 它们所受浮力一样大 D. 条件不足,不能确定
7. 如图所示,水平桌面上放有两个完全相同的容器甲、乙,分别盛有质量相同的不同液体,液体的高度相同,则液体对甲、乙两容器底部的压强p甲、p乙和容器对水平桌面的压强、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 如图取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,现用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。则( )
A. 可以看到A金属箔的张角增大,B金属箔张开
B. B金属箔张开,是因为箔片都带正电荷相互排斥
C. 连接的瞬间,B中的正电荷通过金属棒流向A
D. 连接的瞬间,棒中有方向为从B流向A的电流
9. 如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小
B. 电流表示数增大,电压表示数减小
C 电流表示数增大,电压表示数不变
D. 电流表示数不变,电压表示数不变
10. 爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分):每小题给出的四个选项中,有一个以上的选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 为了测量某种液体的密度,小明在量筒中装入不同质量的液体,利用电子秤和量筒分别测出液体与烧杯的总质量和液体的体积,根据实验数据绘制图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烧杯的质量是20g
B. 60mL该液体的质量为68g
C. 该液体的密度为
D. 该液体的密度为
12. 图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A. 彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B. 当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C. 若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D. 要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
13. 如图所示的电路,电源电压4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω,1A”。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 滑片P上移时,电压表的示数变小
B. 滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变小
C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω
D. 电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~2.7W
第II卷(非选择题 共2大题 共61分)
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 水是人类赖以生存宝贵资源,节约用水是每个公民应尽的义务。在对水循环进行探究时,小月将冰块装入一个质量为20g的烧杯中,利用天平测出它们的总质量如图所示,由此得出这块冰的质量为______g;如果这块冰完全熔化成水,其质量______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
15. 如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为___________Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为___________N。
16. 明代科学家宋应星所著的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。在书中记载的“悬弓弹棉”中,将木弓用细绳吊在一根竹竿上,竹竿受到的拉力改变了竹竿的________;用木棰频频击打弓弦产生弹力,使板上棉花疏松的力的施力物体为________(选填“竹竿”“木棰”或“弓弦”)。
17. 一个未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置杯子对桌面的压强pA______pB,橙汁对杯底的压力FA______FB。(两空均选填“>”、“<”或“=”)
18. 关于如图所示的电路,闭合开关,两电流表指针偏转角度相同,通过与的电流之比为________;若断路,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 图是电位器原理图,结构如图所示。若要增大喇叭音量,应________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动旋钮。喇叭工作一段时间后,无论如何调节滑片,喇叭音量一直很大,响度不变,电路故障可能是电位器________(选填“开路”或“短路”)。
四、综合题(本大题共5小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位。
20. 如图所示,电源电压为6V,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A。求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻R2的阻值。
21. 如图甲和乙所示,是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管中液面的_____来反映电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫_____法。
(2)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与_____的关系,通电一段时间后,_____侧容器U形管液面高度差较大,这说明_____。
(3)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用_____装置(选“甲”或“乙”)的实验结论解释。
22. 小明同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)丁图中,金属块受到浮力为_____;
(2)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,金属块受到浮力大小与排开液体_____有关;通过比较步骤甲、丙、丁可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的_____无关;
(3)小明又做了如图己的实验,若满足关系式:_____,则验证了“阿基米德原理”;浸入液体中的金属块所受的浮力的大小等于金属块排开液体所受的_____的大小。若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则_____(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
23. 如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是。求:(g取)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)整个杯子对桌面的压强。
24. 小明要测出一个电热丝元件的电阻(其阻值在33~37Ω之间),其额定电压为15V,手边可供选用的器材如下:电源(电压U为35V且保持不变)、一块电流表(测量范围为0~0.6A);四个已知阻值的定值电阻、、、;滑动变阻器R(最大阻值约为100Ω);开关和导线若干。请你合理选择器材,设计实验能够比较精确地测出电热丝元件正常工作时的电阻(电路可重组)。请阅读小资料,按要求完成:
小资料
为了减小电表读数时误差,测量时,电表指针偏转需达到满偏的处以上。
(1)设计出实验电路图;
(2)写出实验步骤;
(3)写出电热丝元件正常工作时的电阻的字母表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
25. 如图1所示,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器,小灯泡标有“U0,P0”字样。闭合开关、和,将滑动变阻器的滑片移到端时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为。只闭合开关和时,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图2所示。请你完成下列内容。
(1)求电源电压和定值电阻的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在图中画出,当只闭合开关和时,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电阻两端的电压与电流表示数的变化关系图像。(要求标出对应的横纵坐标值,不需要写出推导过程)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$