内容正文:
九年级物理试题
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 下列估测最接近实际的是( )
A. 学生答题时心跳约为70次/min B. 学生用的刻度尺长度约为18 dm
C. 物理考试时间约为360s D. 教室里的温度约为40℃
2. 如图甲所示是中国传统民俗文化表演技艺——“打铁花”。小明查阅资料了解到铁水变为铁屑的过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A. 铁固态时是晶体
B. 铁水变为铁屑发生的物态变化是凝固
C. 铁在bc段温度不变,但持续放热
D. 在ab段,铁处于固液共存态
3. 掌握生活中基础用电常识,能有效规避危险。下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 发生触电事故时先切断电源
B. 家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
C. 漏电保护器的作用是在家庭电路中电流过大时自动切断电路
D. 用测电笔判断相线和中性线时,手指不可以接触笔尾金属体
4. 如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波( )
A. 不是由物体振动产生的
B. 可以在真空中传播
C. 频率高于
D. 传播速度是
5. 圭表是我国古代测量正午日影长度的天文仪器,由圭和表两部分组成,表是直立的标杆,正午时表在圭上形成的影子可用于测算节气。下列现象与圭表测影的光学原理相同的是( )
A. 湖面映飞鸟 B. 凿壁借微光 C. 雨后见彩虹 D. 梳妆镜照人
6. 如图所示是家用智能门锁的电磁锁芯结构,当电流通过锁内的电磁线圈时,线圈产生磁力吸引锁舌,完成锁门动作;验证指纹或密码后,线圈断电,磁力消失,锁舌弹出即可开门。下列设备与该电磁锁芯工作原理相同的是( )
A. 水力发电机 B. 电暖器 C. 电磁继电器 D. 电风扇
7. 如图所示是教学用的实物投影灯,核心由光源、凸透镜和投影片组成,可将课本上的图文清晰投射到白板上。关于该实物投影灯的成像与使用,下列说法正确的是( )
A. 该投影灯的成像原理与照相机相同
B. 投影片到凸透镜的距离应在一倍焦距与二倍焦距之间
C. 为了让教室各个位置的同学都能看清白板上的像,白板应选择光滑的材质
D. 若要在白板上得到清晰、更小的像,可适当增大凸透镜到投影片的距离,同时增大凸透镜到白板的距离
8. 2025年我国新能源汽车产业持续突破。某款插电式混动智能汽车采用电池与增程器双动力系统,车辆纯电行驶时,增程器不工作,由动力电池供电驱动电机带动车辆行驶。下列对该混动智能汽车的相关分析正确的是( )
A. 混动智能汽车纯电行驶时,会大幅增加大气中的碳排放
B. 汽车智能驾驶系统的芯片主要由超导材料制成
C. 该车动力电池输出的电能属于二次能源
D. 该车纯电启动行驶时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
9. 2026年冬奥会冰雪项目测试赛中,自由式滑雪大跳台成为热门赛事,如图所示是运动员比赛中的精彩瞬间,下列相关说法正确的是( )
A. 运动员落地后不能立即停下,是因为受到惯性的作用
B. 运动员在空中做曲线运动时,其运动状态保持不变
C. 运动员落地时脚对雪面的压力和雪面对脚的支持力是一对相互作用力
D. 运动员静止站立在雪地上时,对雪地的压力和自身所受的重力是一对平衡力
10. 为监测自己的体重情况,某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源电压恒为10 V,定值电阻,为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表的测量范围为0~0.6 A,踏板重力不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 当体重计测量的质量为60 kg时,电路中电流为0.3 A
B. 该体重计所能测量的最大质量为120 kg
C. 测量的质量越大,电流表示数越小
D. 若想使体重计的测量范围增大,应选用更大阻值的电阻
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 如图所示是城市夜空的无人机灯光秀表演画面,数百架无人机协同配合组成绚丽的图案。展示固定图案造型时,每架无人机之间要保持相对________(选填“运动”或“静止”);表演中无人机在空中稳定悬停时,此时无人机所受向上的升力大小___________(选填“大于”“等于”或“小于”)它所受的重力大小。
12. 科技让生活更便捷,家用真空吸盘挂钩和手持式吸尘器工作时:真空吸盘挂钩能牢牢固定在光滑的墙壁上,是因为真空泵将吸盘内空气抽出后,在____的作用下,挂钩紧贴墙面;手持式吸尘器工作时,内部叶轮高速旋转带动空气流动,使吸尘器内部气压________(选填“增大”“减小”或“不变”),利用内外气压差将灰尘吸入吸尘器内部。
13. 生活中用铁锅烹饪时,相同加热条件下,锅中的食用油比水升温快很多,能快速煎炸食材,油升温更快是因为它的比热容较______(选填“大”或“小”);将塑料丝用力拉长,丝却不会轻易断裂,是因为分子间具有______。
14. 社区广场安装了光伏智慧路灯,白天通过太阳能电池板收集能量储能,夜晚自动点亮照明,还能为市民的手机提供充电功能。白天太阳能电池板将太阳能转化为________能;若路灯的蓄电池充满电后,可供功率为15 W的LED灯正常工作10小时,同时供功率为5W的充电接口持续工作8小时,则蓄电池满电状态下存储的电能至少为________。
15. 如图为某山区的盘山公路,汽车爬坡时司机通常会换用低速挡行驶,这样做的原因是在发动机输出功率一定时,减小速度可以增大___________。一辆总重为的汽车沿盘山公路行驶了300 m后,竖直高度上升了30 m,若行驶过程中汽车的牵引力恒为则此过程中盘山公路斜面的机械效率为________。
16.
(1)小明家周围工地施工,噪声污染严重,他想制作一个防噪声的耳罩来控制噪声。通过比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔声性能,选择一种隔声性能好的材料作为耳罩的填充物。除待检测的材料外,他还找了以下器材:音叉、手机闹铃、鞋盒。
①在本实验中,适合作为声源的是____________;
②将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,他设想了以下A、B两种实验方案,则最佳的方案是________;
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听到声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直到听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离
③在更换不同材料进行实验时,声源的响度应该________(选填“控制不变”或“随材料变化而变化”)。
(2)在“探究二力平衡的条件”实验中。
①小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一定角度后释放,小车将转动回来,说明彼此平衡的两个力必须在____________上。
②图乙中,若,水平向左,,水平向右,此时小车受到、的合力是________。
17. 如图甲所示,小明在青少年科技创新大赛中制作了一款杆秤式密度计,可直接测量液体的密度。B为提挂点,左侧端点处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计硬质轻杆和细线的质量。其制作与测量过程如下:
(1)提挂点B到左端点A的距离为10cm;用天平称得空塑料杯的质量如图乙所示,则空塑料杯的质量为____________;右侧秤砣为20 g的钩码,将空塑料杯挂在A点,调节秤砣位置使轻杆水平平衡,此刻度线标记为0,该刻度线到提挂点B的距离为____________。
(2)向塑料杯中倒入50mL的水,在液面处做标记,调节秤砣位置使轻杆再次水平平衡,此刻度线标记为“1”(即),该刻度线到提挂点B的距离为____________;将“0”到“1”刻度线之间分10份,则该密度计的刻度线之间____________(选填“是”或“不是”)均匀的。
(3)用该密度计测量某待测液体时,向塑料杯中倒入50 mL待测液体,调节秤砣至图丙位置时轻杆水平平衡,则此时塑料杯内待测液体的质量为____________。
(4)小华利用该密度计测量小石块的密度(石块不吸水、不溶于水),将小石块放入空塑料杯中,轻杆水平平衡时秤砣在“0.7”刻度线处;再向杯中加水至50 mL标记处(石块浸没),轻杆再次平衡时秤砣在“1.3”刻度线处,则小石块的密度为____________。
18. 小明利用如图甲所示的实验电路,探究电流与电阻的关系,实验中控制电阻箱两端的电压为定值,相关器材规格已在图中标明。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至图甲中最________(选填“左”或“右”)端,目的是保护电路,防止闭合开关时电流过大。
(2)闭合开关后,将电阻箱调至某一阻值,调节滑动变阻器滑片时,发现电流表示数有明显变化,但电压表示数始终为零。经检查,故障为某一元件短路,则被短路的元件是________。
(3)小明多次调节电阻箱的阻值,根据实验数据绘制出与的关系图如图乙所示。由此可知,控制的定值电压________;根据图像可得出实验结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
(4)若电池电量不足,小明更换为电源后继续实验,操作如下:①将电阻箱阻值调至,完成实验后断开开关;②直接将电阻箱阻值调至,闭合开关继续实验。小明操作中的疏漏是________,会导致无法完成实验。
(5)小华利用与图甲相同的实验电路和器材,在范围内调节电阻箱,进行多次实验。他根据实验数据描点绘制的与关系图线,不可能是图丙中的________(选填“”或“”),理由是:_____________________。
19. A为质量分布均匀的长方体物块,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,容器质量为,底面积为,高为,容器内盛有深度为的水,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。(水的密度为,取)
(1)求容器中水对容器底部的压力。
(2)图甲中A对地面的压强为,图乙中B对地面的压强为,且,求A的密度。
(3)将A放入B后,分析并计算A可能受到的最大浮力。
20. 如图甲所示的电路中,电源电压可调,小灯泡L的额定电压为3V,其I-U图像如图乙所示,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
(1)求小灯泡L的额定功率。
(2)若电源电压为4.5 V,闭合开关,调节滑片使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)在保证电路各元件安全的前提下,调节电源电压和滑片位置,使通过小灯泡的电流在0.4A~0.6A之间连续变化,求电源电压的取值范围。
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九年级物理试题
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 下列估测最接近实际的是( )
A. 学生答题时心跳约为70次/min B. 学生用的刻度尺长度约为18 dm
C. 物理考试时间约为360s D. 教室里的温度约为40℃
【答案】A
【解析】
【详解】A.正常情况下,人的心脏1分钟跳动约70次,学生答题时心跳约为70次/min是符合实际的。故A符合题意;
B.常用刻度尺的长度约为20cm(即2dm),,远远大于常规刻度尺长度,故B不符合题意;
C.物理考试时间通常为
而360s 时间太短,故C不符合题意;
D.教室属于较为舒适的环境,温度一般在25℃左右,40℃温度过高,不适合学习环境,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图甲所示是中国传统民俗文化表演技艺——“打铁花”。小明查阅资料了解到铁水变为铁屑的过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A. 铁固态时是晶体
B. 铁水变为铁屑发生的物态变化是凝固
C. 铁在bc段温度不变,但持续放热
D. 在ab段,铁处于固液共存态
【答案】D
【解析】
【详解】A.据乙图可知,铁水凝固成固态铁时有固定的凝固温度,即凝固点,因此铁固态时是晶体,故A正确;
B.铁水变为铁屑,物质状态由液态变为固态,物态变化是凝固,故B正确;
C.根据晶体的凝固过程可知,铁在bc段温度不变,但需要持续放出热量,故C正确;
D.在ab段,是铁凝固前,物质状态是液态,故D错误。
故选 D。
3. 掌握生活中基础用电常识,能有效规避危险。下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 发生触电事故时先切断电源
B. 家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大
C. 漏电保护器的作用是在家庭电路中电流过大时自动切断电路
D. 用测电笔判断相线和中性线时,手指不可以接触笔尾金属体
【答案】A
【解析】
【详解】A.发生触电事故时,必须先切断电源再进行施救,防止施救人员触电,故A正确;
B.家庭电路中用电器是并联的,同时工作的用电器越多,相当于并联电阻的总横截面积越大,总电阻越小,故B错误;
C.漏电保护器的作用是电路发生漏电故障时自动切断电路,故C错误;
D.使用测电笔时,手指必须接触笔尾金属体,才能使人体和测电笔形成通路,正确分辨相线(火线)和中性线(零线),故D错误。
故选A。
4. 如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波( )
A. 不是由物体振动产生的
B. 可以在真空中传播
C. 频率高于
D. 传播速度是
【答案】C
【解析】
【详解】A.所有声音(含超声波)都是由物体振动产生,故A错误;
B.声音依靠介质传播,不能在真空中传播,故B错误;
C.超声波定义:频率高于的声波,故C正确;
D.常温下,空气中的声速约,故D错误。
故选C。
5. 圭表是我国古代测量正午日影长度的天文仪器,由圭和表两部分组成,表是直立的标杆,正午时表在圭上形成的影子可用于测算节气。下列现象与圭表测影的光学原理相同的是( )
A. 湖面映飞鸟 B. 凿壁借微光 C. 雨后见彩虹 D. 梳妆镜照人
【答案】B
【解析】
【详解】圭表测影的光学原理是光沿直线传播;
A.湖面映飞鸟的光学原理是光的反射,故A不符合题意;
B.凿壁借微光的光学原理是光沿直线传播,故B符合题意;
C.雨后见彩虹的光学原理是光的色散,故C不符合题意;
D.梳妆镜照人的光学原理是光的反射,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示是家用智能门锁的电磁锁芯结构,当电流通过锁内的电磁线圈时,线圈产生磁力吸引锁舌,完成锁门动作;验证指纹或密码后,线圈断电,磁力消失,锁舌弹出即可开门。下列设备与该电磁锁芯工作原理相同的是( )
A. 水力发电机 B. 电暖器 C. 电磁继电器 D. 电风扇
【答案】C
【解析】
【详解】电磁锁芯原理:通电线圈产生磁性(电流的磁效应),断电磁性消失。
A.发电机的原理是电磁感应,两者原理不同,与磁力锁的原理不同,故A不符合题意;
B.电暖器的原理是电流的热效应,与磁力锁的原理不同,故B不符合题意;
C.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,与磁力锁的原理相同,故C符合题意。
D.电风扇内部是电动机,而电动机的原理是通电导体在磁场中会受到力的作用,与磁力锁的原理不同,故D不符合题意;
故选C。
7. 如图所示是教学用的实物投影灯,核心由光源、凸透镜和投影片组成,可将课本上的图文清晰投射到白板上。关于该实物投影灯的成像与使用,下列说法正确的是( )
A. 该投影灯的成像原理与照相机相同
B. 投影片到凸透镜的距离应在一倍焦距与二倍焦距之间
C. 为了让教室各个位置的同学都能看清白板上的像,白板应选择光滑的材质
D. 若要在白板上得到清晰、更小的像,可适当增大凸透镜到投影片的距离,同时增大凸透镜到白板的距离
【答案】B
【解析】
【详解】AB.该投影灯成的是放大的实像,则广告片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投影仪相同;照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,二者成像原理不同,故A错误,B正确;
C.要让教室各个位置的同学都能看清像,需要光在白板上发生漫反射;光滑材质会发生镜面反射,只有特定方向能看到像,因此白板不能选择光滑材质,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,若要得到更小的清晰像,需要增大物距(即增大凸透镜到投影片的距离),同时减小像距(即减小凸透镜到白板的距离),故D错误。
故选B。
8. 2025年我国新能源汽车产业持续突破。某款插电式混动智能汽车采用电池与增程器双动力系统,车辆纯电行驶时,增程器不工作,由动力电池供电驱动电机带动车辆行驶。下列对该混动智能汽车的相关分析正确的是( )
A. 混动智能汽车纯电行驶时,会大幅增加大气中的碳排放
B. 汽车智能驾驶系统的芯片主要由超导材料制成
C. 该车动力电池输出的电能属于二次能源
D. 该车纯电启动行驶时,电池的化学能直接转化为汽车的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.混动智能汽车纯电行驶时,由动力电池供电,不消耗化石燃料,不会增加大气中的碳排放,故A错误;
B.汽车智能驾驶系统的芯片主要由半导体材料(如硅)制成,并非超导材料,故B错误;
C.二次能源是无法从自然界直接获取,需经一次能源转化得到的能源,动力电池输出的电能是通过其他能源转化而来,属于二次能源,故C正确;
D.该车纯电启动行驶时,电池的化学能先转化为电能,再由电机将电能转化为汽车的机械能,并非直接转化为机械能,故D错误。
故选C。
9. 2026年冬奥会冰雪项目测试赛中,自由式滑雪大跳台成为热门赛事,如图所示是运动员比赛中的精彩瞬间,下列相关说法正确的是( )
A. 运动员落地后不能立即停下,是因为受到惯性的作用
B. 运动员在空中做曲线运动时,其运动状态保持不变
C. 运动员落地时脚对雪面的压力和雪面对脚的支持力是一对相互作用力
D. 运动员静止站立在雪地上时,对雪地的压力和自身所受的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体本身固有的性质,不能说“受到惯性的作用”,只能说“由于惯性”“具有惯性”,故A错误;
B.运动状态不变指物体的速度大小和运动方向都不变,运动员在空中做曲线运动时,运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故B错误;
C.相互作用力的特点是:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,分别作用在两个相互作用的物体上。脚对雪面的压力,受力物体是雪面;雪面对脚的支持力,受力物体是脚,符合相互作用力的特点,故C正确;
D.平衡力要求两个力都作用在同一物体上,运动员对雪地的压力受力物体是雪地,运动员自身的重力受力物体是运动员,两个力受力物体不同,且方向相同,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
10. 为监测自己的体重情况,某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源电压恒为10 V,定值电阻,为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表的测量范围为0~0.6 A,踏板重力不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A. 当体重计测量的质量为60 kg时,电路中电流为0.3 A
B. 该体重计所能测量的最大质量为120 kg
C. 测量的质量越大,电流表示数越小
D. 若想使体重计的测量范围增大,应选用更大阻值的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A.当体重计测量的质量为60kg时,力敏电阻所示压力为
由图像可知,此时力敏电阻的阻值为30Ω,电路中电流为
故A错误;
B.电源两端电压为10V,电流表量程为0~0.6A,此时电路总电阻为
此时力敏电阻的阻值为
由图像可知,此时力敏电阻所受压力
该体重计所能测量的最大质量为
故B错误;
C.由图乙可知,测量的质量越大,即压力越大,力敏电阻的阻值越小,电路总电阻变小,电流表示数变大,故C错误;
D.若想使体重计的量程增大,力敏电阻所示压力增大,力敏电阻的阻值会更小,受电流表量程的限制,应选用更大阻值的电阻,故D正确。
故选D。
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 如图所示是城市夜空的无人机灯光秀表演画面,数百架无人机协同配合组成绚丽的图案。展示固定图案造型时,每架无人机之间要保持相对________(选填“运动”或“静止”);表演中无人机在空中稳定悬停时,此时无人机所受向上的升力大小___________(选填“大于”“等于”或“小于”)它所受的重力大小。
【答案】 ①. 静止 ②. 等于
【解析】
【详解】展示固定图案造型时,为了保持图案的稳定,每架无人机之间的相对位置不能发生变化,所以每架无人机之间要保持相对静止。
当无人机在空中稳定悬停时,它处于平衡状态。 此时无人机在竖直方向上受到向上的升力和向下的重力,这两个力是一对平衡力。 根据二力平衡的条件,一对平衡力大小相等,所以无人机所受向上的升力大小等于它所受的重力大小。
12. 科技让生活更便捷,家用真空吸盘挂钩和手持式吸尘器工作时:真空吸盘挂钩能牢牢固定在光滑的墙壁上,是因为真空泵将吸盘内空气抽出后,在____的作用下,挂钩紧贴墙面;手持式吸尘器工作时,内部叶轮高速旋转带动空气流动,使吸尘器内部气压________(选填“增大”“减小”或“不变”),利用内外气压差将灰尘吸入吸尘器内部。
【答案】 ①. 大气压强 ②. 减小
【解析】
【详解】真空吸盘内空气被抽出后,内部气压远小于外界大气压强,在大气压强的作用下,挂钩会紧贴墙面;流体流速越快,压强越小,吸尘器内部叶轮高速旋转带动空气快速流动,使得内部空气流速大,气压减小,外部大气压大于内部气压,从而利用气压差将灰尘吸入。
13. 生活中用铁锅烹饪时,相同加热条件下,锅中的食用油比水升温快很多,能快速煎炸食材,油升温更快是因为它的比热容较______(选填“大”或“小”);将塑料丝用力拉长,丝却不会轻易断裂,是因为分子间具有______。
【答案】 ①. 小 ②. 引力
【解析】
【详解】相同加热条件下,锅中的食用油比水升温快很多,能快速煎炸食材,油升温更快是因为它的比热容较小,根据,质量和吸收热量相同时,油升高的温度较多;分子间同时存在引力与斥力,将塑料丝用力拉长,丝却不会轻易断裂,是因为分子间具有引力。
14. 社区广场安装了光伏智慧路灯,白天通过太阳能电池板收集能量储能,夜晚自动点亮照明,还能为市民的手机提供充电功能。白天太阳能电池板将太阳能转化为________能;若路灯的蓄电池充满电后,可供功率为15 W的LED灯正常工作10小时,同时供功率为5W的充电接口持续工作8小时,则蓄电池满电状态下存储的电能至少为________。
【答案】 ①.
电 ②.
0.19
【解析】
【详解】太阳能电池板的功能是将太阳能转化为电能,再将电能储存到蓄电池中。
LED灯消耗的电能
充电接口消耗的电能
蓄电池存储的总电能
15. 如图为某山区的盘山公路,汽车爬坡时司机通常会换用低速挡行驶,这样做的原因是在发动机输出功率一定时,减小速度可以增大___________。一辆总重为的汽车沿盘山公路行驶了300 m后,竖直高度上升了30 m,若行驶过程中汽车的牵引力恒为则此过程中盘山公路斜面的机械效率为________。
【答案】 ①. 牵引力 ②.
【解析】
【详解】根据功率推导公式 ,汽车发动机输出功率一定时,减小行驶速度,可以增大牵引力,更便于爬坡。
有用功是克服汽车重力做的功
总功是牵引力做的功
斜面的机械效率:
16.
(1)小明家周围工地施工,噪声污染严重,他想制作一个防噪声的耳罩来控制噪声。通过比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔声性能,选择一种隔声性能好的材料作为耳罩的填充物。除待检测的材料外,他还找了以下器材:音叉、手机闹铃、鞋盒。
①在本实验中,适合作为声源的是____________;
②将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,他设想了以下A、B两种实验方案,则最佳的方案是________;
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听到声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直到听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离
③在更换不同材料进行实验时,声源的响度应该________(选填“控制不变”或“随材料变化而变化”)。
(2)在“探究二力平衡的条件”实验中。
①小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一定角度后释放,小车将转动回来,说明彼此平衡的两个力必须在____________上。
②图乙中,若,水平向左,,水平向右,此时小车受到、的合力是________。
【答案】(1) ①. 手机闹铃 ②. B ③. 控制不变
(2) ①. 同一直线 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
本实验需要持续稳定发声的声源,音叉发声会逐渐减弱,还需要持续敲击,手机闹铃可以持续输出稳定响度的声音,因此适合作为声源。
方案A中,人耳对响度的判断主观性强,很难区分差异较小的响度,误差大;方案B通过比较“听不到声音时到鞋盒的距离”,结果客观可测量,因此B是最佳方案。
本实验用控制变量法探究隔声性能与材料的关系,除材料外,其他变量都需要保持不变,因此声源响度要控制不变。
【小问2详解】
本操作中,两个力大小相等、方向相反,只有作用线不在同一直线上,小车扭转后会转回原位,说明彼此平衡的两个力必须作用在同一直线上。
两个力方向相反、作用在同一直线上,合力大小为二力的差值
17. 如图甲所示,小明在青少年科技创新大赛中制作了一款杆秤式密度计,可直接测量液体的密度。B为提挂点,左侧端点处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计硬质轻杆和细线的质量。其制作与测量过程如下:
(1)提挂点B到左端点A的距离为10cm;用天平称得空塑料杯的质量如图乙所示,则空塑料杯的质量为____________;右侧秤砣为20 g的钩码,将空塑料杯挂在A点,调节秤砣位置使轻杆水平平衡,此刻度线标记为0,该刻度线到提挂点B的距离为____________。
(2)向塑料杯中倒入50mL的水,在液面处做标记,调节秤砣位置使轻杆再次水平平衡,此刻度线标记为“1”(即),该刻度线到提挂点B的距离为____________;将“0”到“1”刻度线之间分10份,则该密度计的刻度线之间____________(选填“是”或“不是”)均匀的。
(3)用该密度计测量某待测液体时,向塑料杯中倒入50 mL待测液体,调节秤砣至图丙位置时轻杆水平平衡,则此时塑料杯内待测液体的质量为____________。
(4)小华利用该密度计测量小石块的密度(石块不吸水、不溶于水),将小石块放入空塑料杯中,轻杆水平平衡时秤砣在“0.7”刻度线处;再向杯中加水至50 mL标记处(石块浸没),轻杆再次平衡时秤砣在“1.3”刻度线处,则小石块的密度为____________。
【答案】(1) ①. 10 ②. 5
(2) ①. 30 ②. 是
(3)45 (4)1.75
【解析】
【小问1详解】
天平读数为砝码质量加游码示数,乙图中砝码10g,游码示数0,因此空杯质量。由得
【小问2详解】
水的质量
总质量
杠杆平衡得
固定液体体积,可得,整理得与为一次函数关系,密度变化量与力臂变化量成正比,因此刻度是均匀的。
【小问3详解】
刻度分10份,丙图对应液体密度为,因此液体质量
【小问4详解】
刻度满足总质量关系。石块放入空杯,平衡在刻度:由
解得
加水至标记,平衡在刻度:由
解得。
因此石块密度
18. 小明利用如图甲所示的实验电路,探究电流与电阻的关系,实验中控制电阻箱两端的电压为定值,相关器材规格已在图中标明。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至图甲中最________(选填“左”或“右”)端,目的是保护电路,防止闭合开关时电流过大。
(2)闭合开关后,将电阻箱调至某一阻值,调节滑动变阻器滑片时,发现电流表示数有明显变化,但电压表示数始终为零。经检查,故障为某一元件短路,则被短路的元件是________。
(3)小明多次调节电阻箱的阻值,根据实验数据绘制出与的关系图如图乙所示。由此可知,控制的定值电压________;根据图像可得出实验结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
(4)若电池电量不足,小明更换为电源后继续实验,操作如下:①将电阻箱阻值调至,完成实验后断开开关;②直接将电阻箱阻值调至,闭合开关继续实验。小明操作中的疏漏是________,会导致无法完成实验。
(5)小华利用与图甲相同的实验电路和器材,在范围内调节电阻箱,进行多次实验。他根据实验数据描点绘制的与关系图线,不可能是图丙中的________(选填“”或“”),理由是:_____________________。
【答案】(1)右 (2)电阻箱
(3) ①. 2 ②. 反比
(4)更换电阻后,没有调节滑动变阻器使电阻箱两端电压保持不变
(5) ①. b ②. 当电阻箱阻值为25Ω时,要保持图线b对应的电压,滑动变阻器需要接入的阻值大于其最大阻值50Ω,无法完成实验
【解析】
【小问1详解】
开关闭合前,滑动变阻器需要调到接入电阻最大处保护电路。本题滑动变阻器左下接线柱接入电路,滑片在最右端时接入电阻最大,因此填右。
【小问2详解】
电流表示数变化说明电路通路,电压表示数始终为0且故障为短路,说明电压表测量的电阻箱发生短路,因此被短路的是电阻箱。
【小问3详解】
由公式,可知图像的斜率等于控制电压,由图乙计算得;实验结论为:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
本实验的核心要求是控制电阻箱两端电压为定值不变,更换电阻后必须调节滑动变阻器使电阻箱电压回到,小明未进行此操作,因此无法完成实验。
【小问5详解】
电源电压3V,滑动变阻器最大阻值,电阻箱最大阻值,由串联分压可得实验能达到的最小控制电压为。图线b对应的控制电压小于1V,当电阻箱调至时,即使滑动变阻器调到最大阻值,电阻箱两端电压仍大于控制电压,无法满足实验要求,因此不可能是b。
19. A为质量分布均匀的长方体物块,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,容器质量为,底面积为,高为,容器内盛有深度为的水,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。(水的密度为,取)
(1)求容器中水对容器底部的压力。
(2)图甲中A对地面的压强为,图乙中B对地面的压强为,且,求A的密度。
(3)将A放入B后,分析并计算A可能受到的最大浮力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知水的深度,容器底面积
根据液体压强公式,水对容器底部的压强为:
根据压强公式,水对容器底部的压力为:
【小问2详解】
容器质量,水的体积
水的质量
B对水平地面的压力等于总重力:
B对地面的压强:
由,得。A对地面的压力等于A的重力,A的底面积
则:
A的质量
A的体积
则A的密度:
【小问3详解】
由于,A沉底,浮力随排开水的体积增大而增大,完全浸没时排开体积最大,浮力最大。A以最大底面积放置时,底面积
A高度,放入容器后水面高度:刚好将A完全浸没,此时
根据阿基米德原理:
其他放置方式中A无法完全浸没,浮力更小,因此A受到的最大浮力为。
20. 如图甲所示的电路中,电源电压可调,小灯泡L的额定电压为3V,其I-U图像如图乙所示,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
(1)求小灯泡L的额定功率。
(2)若电源电压为4.5 V,闭合开关,调节滑片使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)在保证电路各元件安全的前提下,调节电源电压和滑片位置,使通过小灯泡的电流在0.4A~0.6A之间连续变化,求电源电压的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小灯泡额定功率
【小问2详解】
,串联电压,
电流
电阻
【小问3详解】
电源最小值:电流为时,变阻器阻值为0,
电源最大值:电流为时,变阻器接入最大。时,,
所以电源电压范围
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