内容正文:
2025-2026学年度第二学期九年级第三次教学质量监测
物理学科
注意事项:
1.本卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。
2.本卷试题中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 2026年1月,安徽遭遇大范围寒潮天气,大别山区出现冻雨灾害。冻雨是过冷水滴降落到温度低于0℃的地面、物体表面时,迅速__________(填物态变化名称)成冰层所形成。
2. 我国自主研发的AI语音技术,能精准复刻人的声音特点,复刻后的声音和原声的__________几乎一致,普通人难以分辨__________(选填“响度”“音调”或“音色”)。
3. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
4. 如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像。若保持蜡烛、水凸透镜和光屏的位置均不变,用注射器向水凸透镜中注入适量的水,为使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
5. 如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,则图中______(选填“”“”或“”)。
6. 某研学活动小组在实践活动期间,粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖,完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃,则该柴火灶的热效率为__________。[水的比热容是,这种干木柴的热值是 ]
7. 某消防战士在训练爬杆和爬绳时,该战士先后顺着绳向下匀速直线滑落和顺着杆匀速向上爬升,下滑时速度大于爬升时速度,则战士沿绳下滑时受到的摩擦力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)沿杆爬升时受到的摩擦力,不计空气阻力。
8. 已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,将此灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是__________A。
9. 如图所示,在“比一比肺活量”的趣味游戏中,科学老师将嘴靠近塑料袋口,但不紧贴袋口,深吸一口气后,朝挤瘪的塑料袋中吹去,2米长的塑料袋瞬间被吹鼓起来,这种神奇现象是因为吹气时塑料袋口处空气流速增大,压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在周围大气压的作用下,空气快速进入袋中。
10. 为保障行车安全,某同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻R1、R2的阻值均为4Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。则电路处于低温挡时,工作1min产生的热量为__________J。
二、选择题(每题2分,共14分)
11. 游泳馆天花板上的日光灯照射到水面上,下列说法错误的是( )
A. 当光由空气射入水中时,水中光的能量比入射光的能量少
B. 光由空气入射到水面上时,不可能沿原方向继续传播
C. 岸上的人看到水中出现日光灯的像,说明光可以传递信息
D. 入射到水面上的光被反射回空气中,因为光与水发生了相互作用
12. 小明在科技创新大赛中斩获一枚奖牌。他想知道该奖牌的密度,但发现其无法放入量筒,于是借助天平、烧杯进行了如下操作。下列说法正确的是( )
A. 使用前分度盘指针如图甲所示,应向右调游码使天平平衡
B. 天平正确调平后,称量结果如图乙所示,测得奖牌的质量为129.2g
C. 该实验测得奖牌的密度为6.44g/cm3
D. 用此方法测得奖牌的密度会偏大
13. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
14. A同学和B同学在郊外骑自行车,他们在某段平直路面上的速度随时间变化的图像如图所示。下列分析中错误的是( )
A. 0~10s两人通过的路程相等 B. 以路边的树木为参照物,B同学总是运动的
C. 10s时,两人的速度相等 D. A同学做变速直线运动
15. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
16. 以下实验能说明分子间存在空隙的是( )
A. 用肉眼观察海绵,发现海绵内部有许多空隙
B. 将氧气加压装入钢瓶,气体体积显著缩小
C. 用铅笔画出连续直线,用放大镜观察到碳粒间有空隙
D. 用光学显微镜观察血细胞涂片,发现细胞间有间隙
17. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总功率变大
B. 电压表的示数变小
C. 电压表示数的变化量大于电压表示数的变化量
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变
三、实验题(第18题4分,第19题4分,第20题8分,共16分)
18. 小明在探究电磁现象的实验中,做了如下实验:如图所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中水平向右做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也向右摆动。
(1)此时甲部分中导体棒ab与磁体的组合相当于__________(选填“电源”或“用电器”);
(2)若导体棒ab保持静止,将ab棒周围甲部分的磁体水平向右运动一小段距离,导体棒cd会向______(选填“左”或“右”)摆动。
19. 物理课上,同学们开展“探究杠杆平衡条件”的实验活动。
(1)实验前,同学们忘记把杠杆调节到水平位置平衡,杠杆最终静止在如图甲所示的位置,此时杠杆的重心可能在_______(选填“A”、“B”或“C”)点。
(2)在实验过程中,同学们为了方便读取力臂,挂上钩码后想让杠杆处于水平位置平衡,于是把钩码调到图乙位置,但是杠杆始终不能平衡,这是因为此时杠杆自身的重力产生了一个微小的_______而导致的。
20. 小明在“探究电流与电压的关系”时,所选电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为5,连接如图所示电路,进行如下操作,请你解答:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)经检查发现电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路正确连接后,闭合开关,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,电路可能出现的故障是_______。
(3)故障解除后测得表中数据,由此可知滑动变阻器的最大阻值不能低于_______;
(4)分析数据可得出电流与电压关系:_______。
四、计算题(第21题5分,第22题7,第23题8分,共20分)
21. 在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30s时间,将水平路面上质量为2t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力F为500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.06倍。求:
(1)拉力F的功率;
(2)整个装置的机械效率。
22. 如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡上标有“6V,3W”的字样,为定值电阻,滑动变阻器上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~3V”,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)闭合S、与时,灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A,求的阻值;
(3)闭合S,断开与时,移动滑片P,在确保电路安全的前提下,求电路总功率的变化范围。
23. 如图甲所示在一个底面积为S足够深的长方体容器中,倒入适量水,水面静止后深度为,现将一个规则的圆柱体缓慢地竖直放入水中,水面升高如图乙。继续缓慢向容器中加水,当水面又升高时,圆柱体对容器底的压力恰好为零如图丙。若。
(1)图乙中当把圆柱体缓慢放入水中水面升高h1时,求圆柱体排开的水的体积为多少;
(2)求圆柱体的重力为多少N;
(3)求图乙中圆柱体对长方体容器底的压强为多少Pa。
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2025-2026学年度第二学期九年级第三次教学质量监测
物理学科
注意事项:
1.本卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。
2.本卷试题中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 2026年1月,安徽遭遇大范围寒潮天气,大别山区出现冻雨灾害。冻雨是过冷水滴降落到温度低于0℃的地面、物体表面时,迅速__________(填物态变化名称)成冰层所形成。
【答案】
凝固
【解析】
【详解】题干里过冷水滴属于液态,最终形成的冰层属于固态,液态转化为固态的过程对应凝固这一物态变化。
2. 我国自主研发的AI语音技术,能精准复刻人的声音特点,复刻后的声音和原声的__________几乎一致,普通人难以分辨__________(选填“响度”“音调”或“音色”)。
【答案】 ①.
音色 ②.
音色
【解析】
【详解】声音的特性包含响度、音调、音色,其中音色由发声体的材料、结构等决定,是反映声音品质与特色的特性,AI复刻声音要精准还原原声的声音特点;
人们辨别不同发声体的声音,核心依据是音色的差异,所以普通人难以分辨的是音色。
3. 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】货物随车一起水平向右做匀速直线运动,货物与车间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如图所示:
4. 如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像。若保持蜡烛、水凸透镜和光屏的位置均不变,用注射器向水凸透镜中注入适量的水,为使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】凹透镜
【解析】
【详解】向水凸透镜注水后,水凸透镜厚度增加,焦距变小,对光线的会聚能力变强,原本清晰的像会提前会聚,成在光屏前方。凹透镜对光线有发散作用,可以使会聚的像向后移动,重新落到原位置的光屏上,因此需要放置凹透镜。
5. 如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为点与点,离地高度为和,则图中______(选填“”“”或“”)。
【答案】>
【解析】
【详解】甲图中小球的质量不变,上升到最高点时,速度为0,将动能全部转化为重力势能;乙图中小球上升到最高点时,竖直方向无速度,水平方向还有速度,具有一定的动能,质量不变,将部分动能转化为重力势能,因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度,即。
6. 某研学活动小组在实践活动期间,粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖,完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃,则该柴火灶的热效率为__________。[水的比热容是,这种干木柴的热值是 ]
【答案】
12.6%
【解析】
【详解】水吸收的热量
干木柴完全燃烧放出的热量
柴火灶的热效率
7. 某消防战士在训练爬杆和爬绳时,该战士先后顺着绳向下匀速直线滑落和顺着杆匀速向上爬升,下滑时速度大于爬升时速度,则战士沿绳下滑时受到的摩擦力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)沿杆爬升时受到的摩擦力,不计空气阻力。
【答案】等于
【解析】
【详解】两种情况中战士都做匀速直线运动,处于平衡状态,竖直方向上摩擦力和自身重力是一对平衡力,大小相等。
8. 已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,将此灯泡与5Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是__________A。
【答案】0.5
【解析】
【详解】并联电路中各支路电压等于电源电压,因此灯泡L和定值电阻两端电压都为,且总电流等于各支路电流之和。从图像可得,当灯泡两端电压为1.5V时,通过灯泡的电流 。定值电阻,根据欧姆定律,可得通过定值电阻的电流
并联总电流
9. 如图所示,在“比一比肺活量”的趣味游戏中,科学老师将嘴靠近塑料袋口,但不紧贴袋口,深吸一口气后,朝挤瘪的塑料袋中吹去,2米长的塑料袋瞬间被吹鼓起来,这种神奇现象是因为吹气时塑料袋口处空气流速增大,压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”),在周围大气压的作用下,空气快速进入袋中。
【答案】变小
【解析】
【详解】根据流体压强与流速关系可知,吹气时塑料袋口处空气流速增大,压强变小。
10. 为保障行车安全,某同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻R1、R2的阻值均为4Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。则电路处于低温挡时,工作1min产生的热量为__________J。
【答案】1080
【解析】
【详解】电路处于低温挡时,电路总功率较低,由可知电路总电阻最大时为低温挡,即旋转开关调至“2”时为低温挡,电路总电阻
则工作1min产生的热量为
二、选择题(每题2分,共14分)
11. 游泳馆天花板上的日光灯照射到水面上,下列说法错误的是( )
A. 当光由空气射入水中时,水中光的能量比入射光的能量少
B. 光由空气入射到水面上时,不可能沿原方向继续传播
C. 岸上的人看到水中出现日光灯的像,说明光可以传递信息
D. 入射到水面上的光被反射回空气中,因为光与水发生了相互作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.当光由空气射入水中时,同时发生发射和折射,因此折射进水中光的能量比入射光的能量少,故A正确,不符合题意;
B.光由空气垂直入射到水面上时,一部分光沿原方向继续传播,故B错误,符合题意;
C.岸上的人看到水中出现日光灯的像,这里光传递了信息,故C正确,不符合题意;
D.光与水发生相互作用,一部分光被水面反射回空气中,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 小明在科技创新大赛中斩获一枚奖牌。他想知道该奖牌的密度,但发现其无法放入量筒,于是借助天平、烧杯进行了如下操作。下列说法正确的是( )
A. 使用前分度盘指针如图甲所示,应向右调游码使天平平衡
B. 天平正确调平后,称量结果如图乙所示,测得奖牌的质量为129.2g
C. 该实验测得奖牌的密度为6.44g/cm3
D. 用此方法测得奖牌的密度会偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用前分度盘指针如图甲所示,指针左偏,应向右调平衡螺母使天平平衡,直至指针指在分度盘中央,故A错误;
B.标尺的分度值为0.2g,由图乙可得,奖牌的质量为,故B错误;
C.由丙可知,奖牌的体积为
奖牌的密度为,故C正确;
D.奖牌的质量测量准确,测得的体积是奖牌和细线的总体积,且从水中拿出奖牌时会带出一部分水,所以测得的奖牌体积偏大,由可知,该方法所测奖牌的密度偏小,故D错误。
故选C。
13. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.车头在拉环的左方,由图可知拉环向左偏,说明公交车可能在刹车礼让行人,故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
14. A同学和B同学在郊外骑自行车,他们在某段平直路面上的速度随时间变化的图像如图所示。下列分析中错误的是( )
A. 0~10s两人通过的路程相等 B. 以路边的树木为参照物,B同学总是运动的
C. 10s时,两人的速度相等 D. A同学做变速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图像可知,第10s前A的速度始终小于B的速度,根据可知0~10sA同学的路程小于B的路程,故A错误,符合题意;
B.B同学的速度不为零,以路边的树木为参照物,B同学的相对位置改变,是运动的,故B正确,不符合题意;
C.10s时,两人的速度相等,均为,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,A同学速度不断变大,做变速直线运动,故D正确,不符合题意。
故选A。
15. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B. 玻璃棒带正电是因为得到了电子
C. 摩擦起电是创造了电荷 D. 验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由正、负电荷的规定可知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,故AB错误;
C.摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
16. 以下实验能说明分子间存在空隙的是( )
A. 用肉眼观察海绵,发现海绵内部有许多空隙
B. 将氧气加压装入钢瓶,气体体积显著缩小
C. 用铅笔画出连续直线,用放大镜观察到碳粒间有空隙
D. 用光学显微镜观察血细胞涂片,发现细胞间有间隙
【答案】B
【解析】
【详解】A.海绵内部的空隙是宏观物体结构的间隙,不是分子间空隙,故A不符合题意;
B.氧气加压后体积显著缩小,说明气体分子间存在较大空隙,加压后分子间隙变小,体积被压缩,能说明分子间存在空隙,故B符合题意;
C.碳粒是宏观小颗粒,碳粒间的空隙不是分子间空隙,故C不符合题意;
D.细胞是宏观生物体结构,细胞间的间隙不是分子间空隙,故D不符合题意。
故选B。
17. 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总功率变大
B. 电压表的示数变小
C. 电压表示数的变化量大于电压表示数的变化量
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.、、 串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压,测两端电压,电源电压U保持不变。 当滑片向右滑动时,接入电路的电阻变大,总电阻变大,由得,电路电流I变小。电路总功率,电源电压U不变,电流I变小,因此总功率变小,故A错误;
B.、是定值电阻,由得,I变小,、的电压、都变小;根据总电压关系,可得,因此变大,即示数变大,故B错误;
C.根据电压变化关系,(变化量大小),因此电压表的变化量小于的变化量,故C错误;
D.由 ,整理得电压变化量 ,因此,、是定值,所以该比值不变,故D正确。
故选D。
三、实验题(第18题4分,第19题4分,第20题8分,共16分)
18. 小明在探究电磁现象的实验中,做了如下实验:如图所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中水平向右做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也向右摆动。
(1)此时甲部分中导体棒ab与磁体的组合相当于__________(选填“电源”或“用电器”);
(2)若导体棒ab保持静止,将ab棒周围甲部分的磁体水平向右运动一小段距离,导体棒cd会向______(选填“左”或“右”)摆动。
【答案】(1)电源 (2)左
【解析】
【小问1详解】
导体棒ab切割磁感线时,发生电磁感应现象,会产生感应电流,为整个电路提供电能,因此ab和磁体的组合相当于电源。
【小问2详解】
磁场方向不变,ab静止、磁体向右运动时,ab相对磁场的运动方向和原来ab向右运动时的相对运动方向相反,因此感应电流方向也和原来相反;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关,电流方向反向后,cd受到的磁场力方向也反向,原来cd向右摆动,因此现在会向左摆动。
19. 物理课上,同学们开展“探究杠杆平衡条件”的实验活动。
(1)实验前,同学们忘记把杠杆调节到水平位置平衡,杠杆最终静止在如图甲所示的位置,此时杠杆的重心可能在_______(选填“A”、“B”或“C”)点。
(2)在实验过程中,同学们为了方便读取力臂,挂上钩码后想让杠杆处于水平位置平衡,于是把钩码调到图乙位置,但是杠杆始终不能平衡,这是因为此时杠杆自身的重力产生了一个微小的_______而导致的。
【答案】(1)C (2)力矩##转动效果
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆静止时左高右低,说明杠杆重力让杠杆顺时针转动,因此杠杆重心一定在支点O的右侧,三个点中只有C点在支点右侧。
【小问2详解】
图乙中杠杆的支点不在杠杆重心位置,杠杆自身重力会对支点产生一个微小的力矩(转动效果),打破了钩码的平衡,因此杠杆始终不能平衡。
20. 小明在“探究电流与电压的关系”时,所选电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为5,连接如图所示电路,进行如下操作,请你解答:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)经检查发现电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)电路正确连接后,闭合开关,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,电路可能出现的故障是_______。
(3)故障解除后测得表中数据,由此可知滑动变阻器的最大阻值不能低于_______;
(4)分析数据可得出电流与电压关系:_______。
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3)25 (4)电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【解析】
【20题详解】
原电路中电压表串联在干路,电流表并联在定值电阻两端,连接错误,所以在连接滑动变阻器上接线柱与定值电阻右端的导线上打“”,将定值电阻右端改接到电压表的负接线柱,使电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端。
【21题详解】
电流表指针几乎不动,说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端能连通到电源两端,因此故障是和电压表并联的定值电阻断路。
【22题详解】
当定值电阻两端电压最小为时,滑动变阻器接入的阻值最大,由表格数据可知, 此时电路电流,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律,滑动变阻器接入电阻
因此滑动变阻器最大阻值不能低于。
【23题详解】
由表格数据可知,定值电阻阻值不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此得到结论,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
四、计算题(第21题5分,第22题7,第23题8分,共20分)
21. 在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30s时间,将水平路面上质量为2t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力F为500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.06倍。求:
(1)拉力F的功率;
(2)整个装置的机械效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该滑轮组拉动故障车时,动滑轮上的绳子段数。 绳子自由端的速度为
拉力F功率
【小问2详解】
故障车的重力为
地面对故障车的摩擦力
机械效率
22. 如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡上标有“6V,3W”的字样,为定值电阻,滑动变阻器上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~3V”,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)闭合S、与时,灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A,求的阻值;
(3)闭合S,断开与时,移动滑片P,在确保电路安全的前提下,求电路总功率的变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡电阻
【小问2详解】
闭合、与时,滑动变阻器被短路,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路总电流。灯泡正常发光,因此电源电压
灯泡的额定电流为
根据并联电路电流规律,通过的电流
并联电路各支路电压相等,因此两端电压,得
【小问3详解】
闭合,断开与时,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。电压表量程为,因此两端允许的最大电压,根据串联电路电压规律,两端电压
此时接入电阻最大,电路电流最小,由欧姆定律得最小电流
此时接入电阻
符合滑动变阻器最大阻值要求,电路最小总功率
滑动变阻器允许的最大电流为,电流表量程为,当接入电阻为时,电路电流
此时两端电压为,符合电压表量程要求,电流不超过滑动变阻器和电流表的量程,因此电路最大总功率
因此电路总功率的变化范围为 。
23. 如图甲所示在一个底面积为S足够深的长方体容器中,倒入适量水,水面静止后深度为,现将一个规则的圆柱体缓慢地竖直放入水中,水面升高如图乙。继续缓慢向容器中加水,当水面又升高时,圆柱体对容器底的压力恰好为零如图丙。若。
(1)图乙中当把圆柱体缓慢放入水中水面升高h1时,求圆柱体排开的水的体积为多少;
(2)求圆柱体的重力为多少N;
(3)求图乙中圆柱体对长方体容器底的压强为多少Pa。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
放入圆柱体后,排开水的体积等于容器中水面上升部分的体积,得
【小问2详解】
原有水的体积
图乙中水的深度为
水体积不变,因此
代入得
丙图中圆柱体对容器底压力为零,此时浮力等于重力,即。丙图中水总深度为
即圆柱体浸入深度为,总排开体积
得
【小问3详解】
图乙中圆柱体受到的浮力
圆柱体对容器底的压力
圆柱体对长方体容器底的压强
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