内容正文:
2025-2026学年度下期九年级第1次模拟物理学科
(满分100分)
一、选择题(本大题 12小题,3分1个,共36分)
1. 下列有关物理量的估算,符合实际的是( )
A. 人教版初中物理书的质量约为20kg
B. 中学生体育中考中长跑的平均速度约4m/s
C. 普通家用照明灯的工作电流约5A
D. 人感觉舒适的环境温度为37℃
2. 运动赛场上中国运动员为国争光,其中也蕴含很多的物理知识,下面说法正确的是( )
A. 足球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用
B. 将排球竖直上抛运动到最高点时速度为零,处于平衡状态
C. 运动员用力将乒乓球发出,说明力可以改变物体的运动状态
D. 体操运动员单脚着地保持静止时,她对地面的压力相比双脚着地时要小
3. 关于能源、信息技术、材料与应用,下列说法正确的是( )
A. 核能属于一次能源,是可再生能源
B. 我国自主建立的北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
C. 超导材料可应用于电饭锅发热体和远距离输电线
D. 太阳灶利用的太阳能来源于太阳内部原子核的裂变
4. 周五放学,实外学子小曾同学将小包按如图所示放置在行李箱上,用推力F推行李箱,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 当行李箱和小包在水平面匀速直线运动时,小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B. 当行李箱和小包在水平面加速直线运动时,行李箱的机械能不变
C. 当用力使行李箱和小包匀速转弯时,小包的运动状态没有发生改变
D. 当行李箱和小包在水平面匀速直线运动时,小包和行李箱受到的总重力和地面对行李箱施加的支持力是一对平衡力
5. 下列(如图)生活现象中,与大气压强有关的是( )
A. 用注射器吸药水
B. 用带电玻璃棒吸引轻小纸屑
C. 两个铅柱底面削平挤压后能吸在一起
D. 海绵吸水
6. 学习了电学知识后,爱动手的小李同学连接了如图所示的电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 与的连接方式是并联
B. 该电压表指针会反向偏转
C. 电压表测量电源两端电压
D. 若被短路,电压表指针几乎不偏转
7. 图为某小区电梯的电路图。L为楼层显示屏,M为电梯运行电机,为电梯内控制开关,为电梯外呼梯开关。要求或任意一个闭合时,楼层显示屏L都能亮起,同时电梯运行电机M工作,两个开关都未闭合时,楼层显示屏L和电梯运行电机M都不能工作。下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 苹果的密度小于水的密度
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在下沉的过程中,如果重力突然消失,苹果仍然受到浮力
9. 科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置,其示意图如图所示,将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放,N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力,关于两球从起点至终点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. N球到达终点时的动能更大 B. N球整个过程重力做功更多
C. M球的机械能减小 D. 两球的能量转化均为重力势能转化为动能
10. 如图甲所示,工人师傅把放在水平地面上的箱子从工厂的一边推到另一边,在推动过程中,箱子受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和箱子运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。下列判断正确的是( )
A. 时,箱子处于静止状态,受到的摩擦力是0 N
B. 0~3 s内,推力F做功9 J
C. t=5 s时,箱子与地面间的滑动摩擦力为9 N
D. 9 s~12 s内,推力F做功的功率是6 W
11. 如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则( )
A. 圆柱体的重力1.6N
B. 圆柱体受到的最大浮力1.6N
C. 圆柱体上表面未拉出水面之前,水对圆柱体压力的合力不变
D. 圆柱体下表面未拉出水面之前,容器对桌面压强不变
12. 如图所示,关于A、B、C、D四幅图,下列说法正确的是( )
A. 动圈式话筒相当于电动机
B. 根据图的实验原理,制成了电动机
C. 两只灯与其对应控制开关的连接都是可行的,因为开关都能控制灯的通断
D. 实验说明磁场对电流可产生力的作用
二、填空题(本大题 4小題,每空2分,共16分)
13. 2024年,中国最新攻击型核潜艇093B正式亮相,得到了全球的关注。该潜艇保持水下潜行状态从长江驶入东海的过程中所受浮力将__________,在东海完成任务后加速上浮时所受的浮力__________重力。
14. 如图所示,把重为20N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2m,高0.7m,沿斜面的推力F为10N。那么,此过程中有用功是 _______J,斜面的机械效率是 ________。
15. 两盏不同型号的小灯泡L1、L2,并联接入某一电路时通过它们的电流比为2∶3,则两灯泡的电阻之比R1:R2___________,如果将灯L1、L2串联接入同一电路中,则两灯泡两端的电压之比U1:U2=___________。
16. 如图甲电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是______V;当滑动变阻器的滑片在中点位置时,电路消耗的总功率为______W。
三、作图、实验(本大题 2小题,共6分)
17.
(1)如图所示,将一个条形磁体置于水平桌面上,电磁铁左端固定在竖直墙壁上,右端正对着条形磁体的S极,当开关S闭合后,条形磁体能保持静止状态,请在如图中标出:
①螺线管中电流方向以及螺线管的N极;
②画出条形磁体所受摩擦力的示意图。
(2)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验。如图所示,请作出小车在木板表面上运动时的受力示意图(小车重心O点已标出)。
四、实验探究题(本大题3小题)
18. 在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小悦根据生活经验,提出浮力大小可能与物体浸入液体中的深度、物体排开液体的体积、物体形状、液体的密度这些因素有关,为了验证上述猜想,小悦用弹簧测力计、4个相同的可以随意组合的小正方体磁力块、2个分别盛有等体积的水和某液体的烧杯,按图所示的步骤进行实验。
(1)图中B、E或C、D可以说明,物体所受浮力大小与物体形状和___________无关;
(2)图C中,水对容器底的压强为p1 ,图G中,液体对容器底的压强为p2 ,则p1___________p2(选填“>”、“<”或“=”);
(3)根据以上实验数据计算可知,该磁力块的密度为___________g/cm3;
(4)根据以上实验数据计算可知,在图G中某液体的密度为___________g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
19. 小红利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果,这里采用的研究方法是___________;
(2)比较___________两图实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)比较乙、丙两图实验,得出的结论是___________;
(4)如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比_________(选填“更深”、“更浅”或“一样深”);
(5)小红在探究该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图戊所示,小红发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________;
(6)为了定量描述压力的作用效果,物理学中引入了物理量___________;
(7)通过该探究活动,让同学们明白:公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过________的方式,来增大压强,这样更容易破开窗户玻璃逃生。
20. 小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;______
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则______(选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向______端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为______,额定功率为______W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻______(选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,R1、R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10。实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节______,使电压表示数为3.8V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是______W。
五、计算题(共2小题)
21. 在如图所示的电路中,电源两端的电压恒为7.5V,灯L上标有“6V 0.5A”字样,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若灯L的电阻保持不变,闭合开关S。求:
(1)灯L的阻值;
(2)灯L正常工作时,求滑动变阻器接入电路中的阻值。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为13Ω时,灯L的实际功率。
22. 考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界,随着水下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天日,关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起来的谜题也逐步解开。现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体A代替沉船,已知A的体积为0.1m3,质量为280kg(设整个过程A均为匀速直线运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响,g取10N/kg)。
(1)A完全浸没在水中时受到的浮力是多少?()
(2)若每个动滑轮重600N,则A完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率是多少?
(3)若A完全打捞出水面后,以0.1 m/s的速度匀速提升,则岸上钢缆绳拉力F的功率为多少?
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2025-2026学年度下期九年级第1次模拟物理学科
(满分100分)
一、选择题(本大题 12小题,3分1个,共36分)
1. 下列有关物理量的估算,符合实际的是( )
A. 人教版初中物理书的质量约为20kg
B. 中学生体育中考中长跑的平均速度约4m/s
C. 普通家用照明灯的工作电流约5A
D. 人感觉舒适的环境温度为37℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个苹果的质量在200g左右,人教版初中物理书的质量与此差不多,在200g=0.2kg左右,故A不符合题意;
B.中学生骑自行车的速度在5m/s左右,长跑速度比5m/s小一些,在4m/s左右,故B符合题意;
C.普通家用照明灯的工作电流约0.2A,故C不符合题意;
D.人感觉舒适的环境温度为23℃,故D不符合题意。
故选B。
2. 运动赛场上中国运动员为国争光,其中也蕴含很多的物理知识,下面说法正确的是( )
A. 足球在空中能够继续飞行,是因为受到惯性力的作用
B. 将排球竖直上抛运动到最高点时速度为零,处于平衡状态
C. 运动员用力将乒乓球发出,说明力可以改变物体的运动状态
D. 体操运动员单脚着地保持静止时,她对地面的压力相比双脚着地时要小
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球在空中能够继续飞行,是由于足球具有惯性,但不能说受到惯性力的作用,因为惯性不是力,故A错误;
B.竖直向上抛出的小球上升到最高点时只受到重力作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.运动员用力将乒乓球发出,乒乓球在力的作用下由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.置于水平面的物体对水平面的压力等于物体的重力。体操运动员单脚着地保持静止时,她对地面的压力相比双脚着地时一样大,都等于自身重力,故D错误。
故选C。
3. 关于能源、信息技术、材料与应用,下列说法正确的是( )
A. 核能属于一次能源,是可再生能源
B. 我国自主建立的北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
C. 超导材料可应用于电饭锅发热体和远距离输电线
D. 太阳灶利用的太阳能来源于太阳内部原子核的裂变
【答案】B
【解析】
【详解】A.核能可以从自然界直接获取,所以核能属于一次能源;但核能所使用的核燃料是矿产资源,在短期内无法恢复,所以核能属于不可再生能源。故A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,北斗卫星定位系统通过卫星向地面发射电磁波信号,地面接收设备接收到信号后进行处理,从而确定位置等信息,故B正确;
C.电饭锅发热体是利用电流的热效应工作的,根据焦耳定律,要产生热量需要有电阻。而超导材料的电阻为零,电流通过超导材料时不会产生热量,所以超导材料不能应用于电饭锅发热体;常应用于远距离输电线,故C错误;
D.太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部的核聚变。故D错误。
故选B。
4. 周五放学,实外学子小曾同学将小包按如图所示放置在行李箱上,用推力F推行李箱,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 当行李箱和小包在水平面匀速直线运动时,小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
B. 当行李箱和小包在水平面加速直线运动时,行李箱的机械能不变
C. 当用力使行李箱和小包匀速转弯时,小包的运动状态没有发生改变
D. 当行李箱和小包在水平面匀速直线运动时,小包和行李箱受到的总重力和地面对行李箱施加的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故A错误;
B.当行李箱和小包在水平面加速直线运动时,行李箱的质量不变,速度变大,动能变大,机械能等于动能与势能之和,则机械能增大,故B错误;
C.行李箱和小包匀速转弯时,小包的运动方向改变,说明运动状态改变,故C错误;
D.行李箱和小包在水平面匀速直线运动时,行李箱和小包处于平衡状态,小包和行李箱受到的总重力和地面对行李箱施加的支持力是一对平衡力,故D正确。
故选D。
5. 下列(如图)生活现象中,与大气压强有关的是( )
A. 用注射器吸药水
B. 用带电玻璃棒吸引轻小纸屑
C. 两个铅柱底面削平挤压后能吸在一起
D. 海绵吸水
【答案】A
【解析】
【详解】A.用注射器吸药水时,先将注射器内空气排出,使注射器内气压小于外界大气压,在大气压作用下,药水被压入注射器内 ,该现象与大气压强有关,故A符合题意;
B.用带电玻璃棒吸引轻小纸屑,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质 ,与大气压强无关,故B不符合题意
C.两个铅柱底面削平挤压后能吸在一起,是因为分子间存在引力 ,与大气压强无关,故C不符合题意;
D.海绵吸水是因为海绵中有许多细小孔隙,水在毛细作用下进入海绵 ,与大气压强无关,故D不符合题意。
故选A。
6. 学习了电学知识后,爱动手的小李同学连接了如图所示的电路,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 与的连接方式是并联
B. 该电压表指针会反向偏转
C. 电压表测量电源两端电压
D. 若被短路,电压表指针几乎不偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,两电阻是串联的,故A错误;
B.电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,指针正常偏转,故B错误;
C.电压表并联在R2和电流表的两端,测R2和电流表两端电压,故C错误;
D.若被短路,电压表测电流表两端电压,电流表电阻很小,其两端电压很小,接近于零,电压表指针几乎不偏转,故D正确。
故选 D。
7. 图为某小区电梯的电路图。L为楼层显示屏,M为电梯运行电机,为电梯内控制开关,为电梯外呼梯开关。要求或任意一个闭合时,楼层显示屏L都能亮起,同时电梯运行电机M工作,两个开关都未闭合时,楼层显示屏L和电梯运行电机M都不能工作。下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,S1或S2任意一个闭合时,楼层显示屏L都能亮起,同时电梯运行电机M工作,两个开关都未闭合时,楼层显示屏L和电梯运行电机M都不能工作,说明楼层显示屏L和电机M不能独立工作,是串联的,由于S1或S2任意一个闭合时楼层显示屏L和电机M都工作,说明S1和S2并联,然后与楼层显示屏L和电机M串联,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示,把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A. 苹果的密度小于水的密度
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在下沉的过程中,如果重力突然消失,苹果仍然受到浮力
【答案】A
【解析】
【详解】A.苹果最终漂浮在水面上,说明苹果的密度小于水的密度,故A正确;
B.由知道,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,苹果在下沉的过程中苹果完全浸没,液体的密度和排开液体的体积都没有发生变化,所以受到水的浮力不变,故B错误;
C.在水面漂浮时,苹果保持静止,受力平衡,受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.在下沉的过程中,如果重力突然消失,即,根据阿基米德原理,浮力消失,故D错误。
故选A。
9. 科技馆的展厅里有一个如图甲所示的“最速降线”装置,其示意图如图所示,将分别位于直轨道和弧形轨道上的M、N两个完全相同的小球同时从起点由静止释放,N球先到达终点。不考虑摩擦和空气阻力,关于两球从起点至终点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. N球到达终点时的动能更大 B. N球整个过程重力做功更多
C. M球的机械能减小 D. 两球的能量转化均为重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.M、N两个完全相同的小球初始高度相同,重力势能大小相等,同时从起点由静止释放,不考虑摩擦和空气阻力,则整个过程中机械能守恒,滚动过程中重力势能全部转化为动能,到达终点后两球的动能大小相同;故AC错误,D正确;
B.两球的质量相同,则重力相同,下降的高度相同,由可知,两球的重力做功相同,故B错误。
故选D。
10. 如图甲所示,工人师傅把放在水平地面上的箱子从工厂的一边推到另一边,在推动过程中,箱子受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和箱子运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。下列判断正确的是( )
A. 时,箱子处于静止状态,受到的摩擦力是0 N
B. 0~3 s内,推力F做功9 J
C. t=5 s时,箱子与地面间的滑动摩擦力为9 N
D. 9 s~12 s内,推力F做功的功率是6 W
【答案】D
【解析】
【详解】A.时,据丙图可知,此时箱子处于静止状态,受到的推力与静摩擦力大小相等,乙图中该时段内的推力是3N,则受到的静摩擦力为3N,故A错误;
B.0~3s内,物体静止,无距离,因此不做功,做功为0,故B错误;
C.9~12s内,据丙图物体做匀速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,且滑动摩擦力与推力为一对平衡力,大小相等,乙图中受到的推力是6N,则滑动摩擦力为6N,t=5s时,物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,仍为6N,故C错误;
D.9s~12s内,据丙图可知物体做匀速直线运动,速度为1m/s,推力为6N,则推力F做功的功率是,故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则( )
A. 圆柱体的重力1.6N
B. 圆柱体受到的最大浮力1.6N
C. 圆柱体上表面未拉出水面之前,水对圆柱体压力的合力不变
D. 圆柱体下表面未拉出水面之前,容器对桌面压强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙知,当上升高度大于20cm时,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数F=2N,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力
G=F=2N
故A不符合题意;
B.由图乙知,圆柱体上升高度在0~10cm时,圆柱体浸没在水中,此时圆柱体受到的浮力最大,由称重法可知,圆柱体受到的最大浮力
F浮=G-F1=2N-1.6N=0.4N
故B不符合题意;
C.圆柱体上表面未拉出水面之前,圆柱体排开液体的体积不变,所以圆柱体受到的浮力不变,即水对圆柱体压力的合力不变,故C符合题意;
D.圆柱体下表面未拉出水面之前,容器对桌面压强发生变化,根据可知,容器对桌面压强变化,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,关于A、B、C、D四幅图,下列说法正确的是( )
A. 动圈式话筒相当于电动机
B. 根据图的实验原理,制成了电动机
C. 两只灯与其对应控制开关的连接都是可行的,因为开关都能控制灯的通断
D. 实验说明磁场对电流可产生力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,当声波使膜片振动时,带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,将声音信号转化为电信号;而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,二者原理不同,故A错误;
B.图中实验装置演示的是电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,利用这一原理制成了发电机;而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,与图示实验原理不符,故B错误;
C.在家庭电路连接中,开关必须接在火线与用电器之间,这样才能确保断开开关后用电器不带电,保证操作安全。图中右边灯的开关连接正确,但左边灯的开关连接在零线上,虽然能控制灯的通断,但存在安全隐患,不符合安全用电原则,故C错误;
D.图中实验装置演示的是通电导线在磁场中受到力的作用而发生运动,直接说明磁场对电流可产生力的作用,利用这一原理制成了电动机,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题 4小題,每空2分,共16分)
13. 2024年,中国最新攻击型核潜艇093B正式亮相,得到了全球的关注。该潜艇保持水下潜行状态从长江驶入东海的过程中所受浮力将__________,在东海完成任务后加速上浮时所受的浮力__________重力。
【答案】 ①. 变大 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]潜艇保持水下潜行状态从长江驶入东海的过程中潜艇排开液体的体积不变,液体密度变大,根据F浮=ρ液V排g可知,潜艇受到的浮力将变大;在东海完成任务后加速上浮时合力方向向上,所以浮力大于重力。
14. 如图所示,把重为20N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2m,高0.7m,沿斜面的推力F为10N。那么,此过程中有用功是 _______J,斜面的机械效率是 ________。
【答案】 ①. 14 ②. 70%
【解析】
【详解】[1]此过程中有用功是
[2]此过程中总功为
斜面的机械效率是
15. 两盏不同型号的小灯泡L1、L2,并联接入某一电路时通过它们的电流比为2∶3,则两灯泡的电阻之比R1:R2___________,如果将灯L1、L2串联接入同一电路中,则两灯泡两端的电压之比U1:U2=___________。
【答案】 ①. 3:2 ②. 3:2
【解析】
【详解】并联电路中各支路电压相等,由可得,两灯泡的电阻之比
串联电路中各处电流相等,由可得,两灯泡两端的电压之比
16. 如图甲电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是______V;当滑动变阻器的滑片在中点位置时,电路消耗的总功率为______W。
【答案】 ①. 9 ②.
【解析】
【详解】[1]由甲图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电源电压全部加在电阻R两端,即此时电压表的示数就等于电源电压;由乙图可知,当滑片P在a端时,电压表的示数为9V,故可判断。
[2]由题意可知,,由乙图可知,当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中电流,则定值电阻的阻值为
当滑片位于b端时,电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小为,电压表的示数最小为,根据串联电路分压规律,滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最大阻值
当滑动变阻器的滑片在中点位置时,电路消耗的总功率为
三、作图、实验(本大题 2小题,共6分)
17.
(1)如图所示,将一个条形磁体置于水平桌面上,电磁铁左端固定在竖直墙壁上,右端正对着条形磁体的S极,当开关S闭合后,条形磁体能保持静止状态,请在如图中标出:
①螺线管中电流方向以及螺线管的N极;
②画出条形磁体所受摩擦力的示意图。
(2)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验。如图所示,请作出小车在木板表面上运动时的受力示意图(小车重心O点已标出)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
如图所示,电流从电池的正极出发,经过滑动变阻器,通电螺线管、开关、回到负极;根据右手安培定则可知,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的指向,该螺线管左端为N极,右端为S极,螺线管与磁体是相互排斥,故磁体受到向右的斥力,有向右运动的趋势,则所受的摩擦力向左,如图所示:
【小问2详解】
小车在木板表面上运动时做减速运动,受到水平向左的摩擦力;小车受到了竖直方向上的重力和木板表面的支持力,如图所示:
四、实验探究题(本大题3小题)
18. 在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,小悦根据生活经验,提出浮力大小可能与物体浸入液体中的深度、物体排开液体的体积、物体形状、液体的密度这些因素有关,为了验证上述猜想,小悦用弹簧测力计、4个相同的可以随意组合的小正方体磁力块、2个分别盛有等体积的水和某液体的烧杯,按图所示的步骤进行实验。
(1)图中B、E或C、D可以说明,物体所受浮力大小与物体形状和___________无关;
(2)图C中,水对容器底的压强为p1 ,图G中,液体对容器底的压强为p2 ,则p1___________p2(选填“>”、“<”或“=”);
(3)根据以上实验数据计算可知,该磁力块的密度为___________g/cm3;
(4)根据以上实验数据计算可知,在图G中某液体的密度为___________g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)(浸入液体的)深度
(2)< (3)1.5
(4)1.2
【解析】
【小问1详解】
B、E(或C、D)实验中,控制了液体密度、物体排开液体的体积相同,改变了物体形状和浸入液体的深度,最终浮力大小相同,因此说明物体所受浮力大小与物体形状和物体浸入液体中的深度无关。
【小问2详解】
原来烧杯中水和某液体体积相等,C、G中物体都完全浸没,排开液体体积相同,因此放入后液面深度ℎ相同; 物体完全浸没水中浮力
完全浸没某液体浮力
根据,相同时,越大液体密度越大,得; 根据液体压强公式,ℎ相同,因为,因此。
【小问3详解】
由图C得,磁力块完全浸没水中时
则磁力块的密度
【小问4详解】
物体完全浸没在某液体中时,
则图G中该液体的密度
19. 小红利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果,这里采用的研究方法是___________;
(2)比较___________两图实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)比较乙、丙两图实验,得出的结论是___________;
(4)如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比_________(选填“更深”、“更浅”或“一样深”);
(5)小红在探究该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图戊所示,小红发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________;
(6)为了定量描述压力的作用效果,物理学中引入了物理量___________;
(7)通过该探究活动,让同学们明白:公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过________的方式,来增大压强,这样更容易破开窗户玻璃逃生。
【答案】(1) ①. 海绵的凹陷程度 ②. 转换法
(2)甲、乙 (3)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)更深 (5)没有控制压力大小一定
(6)压强 (7)减小受力面积
【解析】
【小问1详解】
[1][2]本实验通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显,采用转换法。
【小问2详解】
甲乙的受力面积相同,乙图压力大,海绵凹陷程度大,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
根据控制变量法,比较乙、丙两图实验,物体对海绵的压力相同,乙受力面积小,海绵凹陷程度大,可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【小问4详解】
如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,受力面积变小,根据,压强变大,因此此时海绵的凹陷程度与图丙中相比更深。
【小问5详解】
小红在探究该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,它们对海绵的压力不同,受力面积也不同,因此不能得出结论。
【小问6详解】
为了定量描述压力的作用效果,物理学中引入了物理量压强,用符号p表示。
【小问7详解】
根据,公交车上的逃生安全锤,尖端做成锥形是通过减小受力面积的方式,来增大压强,这样更容易破开窗户玻璃逃生。
20. 小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;______
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则______(选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向______端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为______,额定功率为______W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻______(选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,R1、R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10。实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节______,使电压表示数为3.8V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是______W。
【答案】(1) (2)小明
(3) ①. 左 ②. 10 ③. 0.625
(4)变大 (5) ①. R1 ②. 1.444
【解析】
【小问1详解】
小灯泡、电流表、滑动变阻器串联,电压表与小灯泡并联,把小灯泡右侧接线柱与电压表负接线柱连接起来即可,如图所示:
【小问2详解】
电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电路可能断路;电压表示数接近电源电压且保持不变,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路没有断路,应该是与电压表并联部分断路,所以小芳的检查操作是错误的,小明排除电路故障的操作是正确的。
【小问3详解】
[1][2][3]如图乙所示,电压表示数为2V,即小灯泡两端电压为2V,而小灯泡的额定电压为2.5V,为了让小灯泡正常发光,因增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,需减小滑动变阻器两端电压,再由分压原理可知,需减小滑动变阻器连入电路的电阻,所以滑动变阻器应该向左端移动;由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为
额定功率为
【小问4详解】
灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻变大,根据公式可知,在电压不变时,灯泡的实际功率变小,导致小灯泡亮度变暗。
【小问5详解】
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②[1]只闭合开关S、S2,调节R1,使电压表示数为3.8V,则R1连入电路的电阻等于小灯泡正常发光时的电阻;
③[2]接着将R2的滑片P调至最左端,R2连入电路电阻为0,记下电压表示数是6V,说明电源电压为6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V,R2两端电压为U2=6V-3V=3V
电路电流为
R1阻值为
则小灯泡正常工作时的电阻为10Ω,小灯泡的额定功率是
五、计算题(共2小题)
21. 在如图所示的电路中,电源两端的电压恒为7.5V,灯L上标有“6V 0.5A”字样,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若灯L的电阻保持不变,闭合开关S。求:
(1)灯L的阻值;
(2)灯L正常工作时,求滑动变阻器接入电路中的阻值。
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为13Ω时,灯L的实际功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律,可得灯泡的电阻
【小问2详解】
因串联电路中总电压等于各分电压之和,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,则滑动变阻器接入电路中的电阻
【小问3详解】
当滑动变阻器接入电路的阻值为13Ω时,电路中的电流
灯泡的实际功率
22. 考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界,随着水下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天日,关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起来的谜题也逐步解开。现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体A代替沉船,已知A的体积为0.1m3,质量为280kg(设整个过程A均为匀速直线运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响,g取10N/kg)。
(1)A完全浸没在水中时受到的浮力是多少?()
(2)若每个动滑轮重600N,则A完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率是多少?
(3)若A完全打捞出水面后,以0.1 m/s的速度匀速提升,则岸上钢缆绳拉力F的功率为多少?
【答案】(1)1000N
(2)70% (3)400W
【解析】
【小问1详解】
由题意得,A浸没在水中时,排开水的体积为
根据阿基米德原理,A浸没在水中时受到的浮力为
【小问2详解】
A的重力为
由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
A完全打捞出水面后,岸上钢缆绳的拉力为
钢缆绳自由端移动的速度
岸上钢缆绳拉力F的功率为
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