内容正文:
2025-2026学年第二学期九年级物理第五次独立作业
一、选择题(12*2=24分)
1. 《资治通鉴》中记载古人“以铜为镜”,则人在铜镜中所成的像是( )
A. 等大的实像 B. 等大的虚像 C. 缩小的实像 D. 缩小的虚像
2. 基坑气膜采用高强度膜材覆盖形成封闭式施工空间,可以降低施工噪声。基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
3. 物理学的“殿堂”是无数“巨人”们在不断努力和探究中构建的,发现万有引力定律的“巨人”是( )
A. 富兰克林 B. 伽利略
C. 爱因斯坦 D. 牛顿
4. “星闪”是我国自主研发的新一代应用技术,集合蓝牙、等传统无线技术的优势,且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点,其信号传输的主要载体是( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 空气 D. 电缆
5. 绚丽多彩的极光现象是太阳带电粒子进入地球磁场,在地球南北两极附近与大气分子相互碰撞而产生的。下列微粒中,可能会引起极光现象的粒子是( )
A. 中子 B. 电子
C. 原子 D. 氢气分子
6. 如图所示是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮会带动磁体转动,使小灯泡发光。下列与该装置的工作原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电动机 C. 电磁铁 D. 电磁继电器
7. 人类善于利用周期性运动来计时。以下是几种常见的周期性计时方式,其中精确度最高的是( )
A. 日晷 B. 沙漏 C. 燃香 D. 单摆
8. 下列数据符合实际情况的是( )
A. 同学爬楼功率约150W
B. 手机电源适配器输出电压为220V
C. 教室一盏LED照明灯工作时的电流约为4A
D. 同学从地面捡起一个鸡蛋,缓缓举过头顶对鸡蛋做功大约10J
9. 图甲为天然气泄漏检测电路原理图,电源电压恒定,为定值电阻,气敏传感器两端的电压随天然气浓度变化的关系如图乙,下列描述两端的电压和电路中的电流随天然气浓度变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 用如图所示的滑轮组匀速提升某一重物时,克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比值不变。若选用重力为的动滑轮,滑轮组的机械效率为75%;若选用重力为的动滑轮,此时滑轮组的机械效率为60%;如果选用重为的动滑轮,则滑轮组机械效率为( )
A. 55% B. 47.5% C. 45% D. 50%
11. 湖面上漂浮着一块质量为的冰块,冰块内部有一个体积为的空气泡(忽略空气的质量),已知冰的密度为,水的密度为,则这块冰露出水面的体积与总体积之比是( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,电源电压恒定不变,电阻、阻值固定不变,滑动变阻器的最大阻值为,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路的阻值由零增加到最大的过程中,与的电功率之和始终变小,则、阻值不可能是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
二、填空题(26*1=26分)
13. 核潜艇是大国重要的战略力量。
(1)核潜艇采用核反应堆作为动力源,核反应堆发生的是__________(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放能量;在水下航行时,核潜艇通过改变自身__________来实现上浮和下潜。
(2)核潜艇在深海中受到海水的压强随着下潜深度的增加而__________(选填“增大”“减小”或“不变”);当核潜艇在海下深处安全潜行时,则的观察窗口受到的压力为__________N。(海水密度取1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)核潜艇的声呐系统利用__________(选填“超声波”或“次声波”)探测周边环境;在水下航行时,核潜艇的螺旋桨推动海水从而向前行驶,使核潜艇前进动力的施力物体是__________(选填“螺旋桨”或“海水”)。
14. 随着科学技术的不断发展,我们实现了在空间站失重环境下书写。并且便利出行的共享单车越来越流行,车篮底部装有太阳能电池板为其GPS功能供电。
(1)用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生__________故障。
(2)用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”,书写过程中,笔芯内氮气的质量__________,密度__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子间存在__________。
(4)利用的太阳能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;GPS是靠电磁波来实现定位的。移动通信5G“黑科技”凭借着它的高传输速率,低时延、多终端、广连接数等各项优势在生产生活中起到了积极作用,人们通常所说“5G信号比4G信号传输速度快”,则“5G的电磁波比4G”的电磁波传播速度__________(选填“5G快”“4G快”或“一样快”);移动5G信号的电磁波属于__________(选填“微波”“红外线”“紫外线”或“X射线”);如果用地球同步卫星实现全球(除两极地区外)的通信,至少需要__________颗卫星。
15. 国家非常重视青少年的健康成长,制定了《学生用品的安全通用要求》。例如,规定中性笔笔帽必须设计有“救命孔”,以确保误吞时呼吸道畅通,已知笔帽横截面积约为。
(1)中性笔握笔处通常包裹一层橡胶,这是为了通过增大接触面的粗糙程度来__________(填“增大”或“减小”)摩擦,防止书写时滑落。笔帽上的“救命孔”能确保笔帽内外的气压__________(填“相同”或“不同”),避免因气压差导致笔帽难以取出或窒息。若医生需要克服肺内外压强差,至少用的力才能将堵塞气管的笔帽取出,则此时肺内气压比外界气压约小__________Pa,国标规定笔帽通气孔的最小通气量需达到。若人体吸气时,通过该孔的气体平均流速为,则该通气孔的横截面积至少应为__________。
(2)模拟“海姆立克急救法”,快速推动活塞压缩内部气体,外界对气体做功。此时松开活塞,气体推动笔帽向外运动。在笔帽移动的过程中,若气体的平均压强为,气体对笔帽做的总功为__________J。若笔帽获得的动能等于气体做的总功减去克服外界大气压所做的功,则笔帽获得的动能约为__________J。
16. 某风力发电系统可以为路灯供电。
(1)风能属于__________(选填“可再生”“不可再生”)能源,风力发电机是根据__________原理发电的。
(2)若路灯(LED灯)功率为,额定电压为(灯丝电阻不变),发电机线圈(内阻)的热损耗功率占发电机输出总电功率的,发电机的内阻为__________。
(3)若该风力发电机叶片旋转面面积为,在风速时,空气密度为,时间内通过某一截面的风能大小为,风能利用效率为80%,此时风力发电机的发电功率为__________W。系统还配了蓄电池储存电能,供无风时照明。假设风能先转化为电能,再对蓄电池充电,充电效率为20%,蓄电池放电供灯工作的效率为40%,为维持路灯正常发光,风速约为__________;若风速突然加倍变为,且假设发电机输出电压与风速成正比,发电机内阻不变。此时路灯的实际功率将变为额定功率的__________倍。
三、作图题(3*2=6分)
17.
(1)请根据图中的折射光线,画出水中入射光线的大致位置。
(2)如图所示,物体静止在斜面上。请画出物体对斜面压力的示意图
(3)请利用图中给出的信息,标出电源的正负极。
四、实验探究题(12*2=24分)
18. 在跨学科实践活动中,同学们用“水透镜”探究近视眼的形成原因,实验装置如图所示。
(1)用注射器向“水透镜”的薄膜中缓缓注水(模拟眼睛的晶状体),使薄膜略微凸起,然后点亮光源,调整光屏(模拟眼睛视网膜)的位置,如图所示,此时在光屏上形成__________(选填“放大”或“缩小”)的清晰的实像。
(2)当透镜焦距为时,像的高度为,如果蜡烛和透镜都没有发生移动,当像的高度变为时,透镜焦距变为__________cm,需要从水透镜中__________(选填“注水”或“抽水”)。
19. 小明利用天平、量筒、细线和水测量锰矿石的密度。
(1)取出天平放在水平桌面上,游码归零后发现指针偏转如图甲所示,此时他应将平衡螺母向 _____ 端调节,直到天平横梁平衡;
(2)天平调节平衡之后,用正确的方法测出了锰矿石的质量,当天平平衡时右盘添加的砝码数和游码位置如图乙所示,则锰矿石的质量为 _______ g;
(3)他用细线系住锰矿石,轻轻放入装有水的量筒内,放入锰矿石前后量筒示数如图丙所示,则锰矿石的密度是 ____________ kg/m3;
(4)小明还想利用刻度尺测量其他物体的密度,于是他找来了装有适量水的大水槽,一个底面积是10cm2的圆柱平底小容器,来测量另一块大理石的密度,操作步骤如图丁所示。
他分别把刚刚测完密度的锰矿石(擦干外侧)和要测量密度的大理石放在小容器内,置于水中漂浮,待静止时分别在小容器上标注水面的位置a和a′(a′的位置图中未画出),用刻度尺测量出a′在a下方的0.8cm处,则大理石的质量 _______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)锰矿石的质量。
然后,他又分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下,置于水中漂浮,待静止时(两物块吸水情况忽略不计)在小容器上标注水面的位置b和b′(b′)的位置图中未画出),用刻度尺测量出b′在b下方的1.2cm处,则大理石的密度是 _________ g/cm3。
20. 小周同学利用图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。器材包括:学生电源(电压)、滑动变阻器(“30 Ω 1 A”)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干,定值电阻的阻值为、、、和。
(1)请用笔画线代替导线将图甲补充完整;
(2)小周依次将阻值为、、、的定值电阻分别接入电路进行实验,每次更换电阻时,滑动变阻器的滑片较上一次更靠近__________(填“左”或“右”)端;
(3)根据各组实验数据,绘制图像如图乙所示,可得到结论:电压一定时,电流与电阻成__________;
(4)当把电阻替换为电阻后,小周发现怎么调节滑动变阻器的滑片,都无法完成实验。小刘同学提出可串联一个定值电阻,重新进行5次实验,其中电压表的示数保持不变,则该定值电阻的阻值最大为__________。
五.计算题(2*5=10分)
21. 如图所示电路,定值电阻的阻值为,闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)通电,整个电路消耗的电能。
22. 如图所示,一装有适量水的圆柱形薄壁容器静置于压强传感器上方(容器底面恰好与压强传感器的上表面完全重合),此时压强传感器的示数为。现将6枚密度为、体积为的合金象棋逐个放入容器中。已知容器底面积为,容器质量不计。(,)求:
(1)1枚合金象棋的质量;
(2)未放入合金象棋时,容器中水的深度;
(3)放入第4枚合金象棋时,压强传感器示数的变化量为,求放入6枚合金象棋后,压强传感器示数的变化总量(象棋均浸没在水中)。
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2025-2026学年第二学期九年级物理第五次独立作业
一、选择题(12*2=24分)
1. 《资治通鉴》中记载古人“以铜为镜”,则人在铜镜中所成的像是( )
A. 等大的实像 B. 等大的虚像 C. 缩小的实像 D. 缩小的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】磨光的铜面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知,人在铜镜中所成的像是正立等大的虚像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
2. 基坑气膜采用高强度膜材覆盖形成封闭式施工空间,可以降低施工噪声。基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】声音的大小用响度描述,基坑气膜降低噪声主要是改变了周围居民听到噪声的响度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 物理学的“殿堂”是无数“巨人”们在不断努力和探究中构建的,发现万有引力定律的“巨人”是( )
A. 富兰克林 B. 伽利略
C. 爱因斯坦 D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】A.富兰克林是研究电学的科学家(如风筝实验),故A不符合题意;
B.伽利略是近代力学奠基人,研究自由落体等,但未提出万有引力,故B不符合题意;
C.爱因斯坦提出相对论,修正了牛顿引力理论,但非万有引力发现者,故C不符合题意;
D.牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中提出了万有引力定律,揭示了物体间引力与质量和距离的关系,故D符合题意。
故选D。
4. “星闪”是我国自主研发的新一代应用技术,集合蓝牙、等传统无线技术的优势,且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点,其信号传输的主要载体是( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 空气 D. 电缆
【答案】B
【解析】
【详解】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。“星闪”是我国自主研发的新一代应用技术,集合蓝牙、WIFI等传统无线技术的优势,且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点,其信号传输的主要载体是电磁波,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 绚丽多彩的极光现象是太阳带电粒子进入地球磁场,在地球南北两极附近与大气分子相互碰撞而产生的。下列微粒中,可能会引起极光现象的粒子是( )
A. 中子 B. 电子
C. 原子 D. 氢气分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子是不带电的粒子,而极光现象是太阳带电粒子进入地球磁场后与大气分子相互作用产生的,不带电的中子无法在磁场中受到力的作用并引发极光现象,故A不符合题意;
B.电子是带负电的基本粒子,太阳风中含有大量的带电粒子,其中就包括电子。这些电子进入地球磁场后,会在磁场的作用下运动到地球的南北两极附近,与大气分子相互碰撞,使大气分子激发或电离,从而产生绚丽多彩的极光现象,故B符合题意;
C.通常情况下,原子是呈电中性的,整体不带电。由于极光需要带电粒子参与,电中性的原子不能像带电粒子那样在磁场中发生特定的运动并与大气分子相互作用产生极光,故C不符合题意;
D.氢气分子由两个氢原子组成,整体呈电中性。和原子一样,它不具备作为带电粒子引发极光现象的条件,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示是一种便携式按压手电筒,使用时按压手柄,内部的齿轮会带动磁体转动,使小灯泡发光。下列与该装置的工作原理相同的是( )
A. 发电机 B. 电动机 C. 电磁铁 D. 电磁继电器
【答案】A
【解析】
【详解】按压式手电筒工作时,按压手柄带动磁体转动,使线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,工作原理是电磁感应;
A.发电机的工作原理是电磁感应,和该装置原理相同,故A符合题意;
B.电动机原理是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,故B不符合题意;
CD.电磁铁和电磁继电器利用的是电流的磁效应,故CD不符合题意。
故选A。
7. 人类善于利用周期性运动来计时。以下是几种常见的周期性计时方式,其中精确度最高的是( )
A. 日晷 B. 沙漏 C. 燃香 D. 单摆
【答案】D
【解析】
【详解】A.日晷比较依赖太阳的位置,精确度较低,故A不符合题意;
BC.沙漏的流速,燃香的燃烧速度会因为环境的不同导致结果不同,误差较大,故BC不符合题意;
D.单摆其周期高度稳定,精确度最高,故D符合题意;
故选D。
8. 下列数据符合实际情况的是( )
A. 同学爬楼功率约150W
B. 手机电源适配器输出电压为220V
C. 教室一盏LED照明灯工作时的电流约为4A
D. 同学从地面捡起一个鸡蛋,缓缓举过头顶对鸡蛋做功大约10J
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生的重力约500N,一层楼高约3m,时间约10s,则克服重力做的功为
则功率为
符合中学生正常爬楼的功率实际情况,故A符合题意;
B.手机电源适配器输出电压一般为5V左右,远低于220V,故B不符合题意;
C.教室LED照明灯工作电流较小,约为0.1A左右,远小于4A,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋重力约0.5N,举过头顶高度约2m,做功约1J,远小于10J,故D不符合题意。
故选 A。
9. 图甲为天然气泄漏检测电路原理图,电源电压恒定,为定值电阻,气敏传感器两端的电压随天然气浓度变化的关系如图乙,下列描述两端的电压和电路中的电流随天然气浓度变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图乙可知,气敏传感器两端的电压随天然气浓度增大而增大,由串联分压可知,两端的电压随天然气浓度增大,而逐渐减小;为定值电阻,两端的电压逐渐减小,由可知,通过的电流逐渐减小,电路中的电流随天然气浓度增大而减小,故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 用如图所示的滑轮组匀速提升某一重物时,克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比值不变。若选用重力为的动滑轮,滑轮组的机械效率为75%;若选用重力为的动滑轮,此时滑轮组的机械效率为60%;如果选用重为的动滑轮,则滑轮组机械效率为( )
A. 55% B. 47.5% C. 45% D. 50%
【答案】D
【解析】
【详解】设物重为G,提升高度为h,克服绳重和摩擦的额外功占总功的比值为k,则总功
化简得,机械效率
因为当时;当时可得,
当时,,故选 D。
11. 湖面上漂浮着一块质量为的冰块,冰块内部有一个体积为的空气泡(忽略空气的质量),已知冰的密度为,水的密度为,则这块冰露出水面的体积与总体积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于漂浮时浮力等于冰块重力,排开水的体积为
冰块总体积为
冰块露出水面的体积为
这块冰露出水面的体积与总体积之比是,故选C。
12. 如图所示,电源电压恒定不变,电阻、阻值固定不变,滑动变阻器的最大阻值为,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路的阻值由零增加到最大的过程中,与的电功率之和始终变小,则、阻值不可能是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】CD
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2、R串联,设,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
则R与R2的电功率之和
当时,与的电功率之和最大;因移动滑片P使变阻器阻值由零到最大的过程中, R与R2的电功率之和始终变小,所以,,因为滑动变阻器的最大阻值为,则,CD不满足该条件,故CD符合题意。
故选CD。
二、填空题(26*1=26分)
13. 核潜艇是大国重要的战略力量。
(1)核潜艇采用核反应堆作为动力源,核反应堆发生的是__________(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放能量;在水下航行时,核潜艇通过改变自身__________来实现上浮和下潜。
(2)核潜艇在深海中受到海水的压强随着下潜深度的增加而__________(选填“增大”“减小”或“不变”);当核潜艇在海下深处安全潜行时,则的观察窗口受到的压力为__________N。(海水密度取1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)核潜艇的声呐系统利用__________(选填“超声波”或“次声波”)探测周边环境;在水下航行时,核潜艇的螺旋桨推动海水从而向前行驶,使核潜艇前进动力的施力物体是__________(选填“螺旋桨”或“海水”)。
【答案】(1) ①.
核裂变 ②.
重力 (2) ①.
增大 ②.
(3) ①.
超声波 ②.
海水
【解析】
【小问1详解】
核反应堆通过可控核裂变反应释放能量,核聚变目前无法实现可控应用于核动力装置;核潜艇水下航行时排开水的体积不变,浮力不变,通过水舱进水、排水改变自身重力,利用重力与浮力的大小关系实现上浮和下潜。
【小问2详解】
根据液体压强公式,海水密度和重力加速度恒定,下潜深度增大时,海水压强随之增大;单位换算,,的观察窗口受到的压强
的观察窗口受到的压力
【小问3详解】
声呐系统利用超声波探测周边环境,因为超声波方向性好、穿透能力强,适合水下探测; 力的作用是相互的,螺旋桨对海水施加向后的推力,海水对螺旋桨施加向前的反作用力,该力推动核潜艇前进,因此施力物体是海水。
14. 随着科学技术的不断发展,我们实现了在空间站失重环境下书写。并且便利出行的共享单车越来越流行,车篮底部装有太阳能电池板为其GPS功能供电。
(1)用铅笔书写,飞溅的铅笔芯颗粒(石墨材料)导电性能极佳,进入电器会导致电路发生__________故障。
(2)用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,美国于1965年设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”,书写过程中,笔芯内氮气的质量__________,密度__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)在“开学第一课”中,航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字,如图乙所示,书写过程中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅,从分子角度而言,这是因为分子间存在__________。
(4)利用的太阳能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;GPS是靠电磁波来实现定位的。移动通信5G“黑科技”凭借着它的高传输速率,低时延、多终端、广连接数等各项优势在生产生活中起到了积极作用,人们通常所说“5G信号比4G信号传输速度快”,则“5G的电磁波比4G”的电磁波传播速度__________(选填“5G快”“4G快”或“一样快”);移动5G信号的电磁波属于__________(选填“微波”“红外线”“紫外线”或“X射线”);如果用地球同步卫星实现全球(除两极地区外)的通信,至少需要__________颗卫星。
【答案】(1)短路 (2) ①. 不变 ②. 变小
(3)引力 (4) ①. 可再生 ②. 一样快 ③. 微波 ④. 3
【解析】
【小问1详解】
石墨是导体,导电性能极佳,飞溅进入电器后,会直接连通电路,造成短路故障。
【小问2详解】
书写过程中,氮气被封闭在笔芯内,没有泄漏,因此质量不变。
随着墨水流出,氮气的体积变大,根据密度公式,质量不变、体积变大,所以密度变小。
【小问3详解】
分子间存在相互作用的引力,因此墨汁可以附着在毛笔上不会四处飞溅。
【小问4详解】
太阳能可以源源不断从自然界获取,属于可再生能源。
5G和4G信号都属于电磁波,同种介质中所有电磁波的传播速度相同,因此二者传播速度一样快。
移动通信的5G信号属于微波,属于无线电波中的一部分。
地球同步卫星相对地面静止,一颗卫星可以覆盖约1/3个地球表面(除两极外),因此要实现全球通信(除两极外),至少需要3颗地球同步卫星。
15. 国家非常重视青少年的健康成长,制定了《学生用品的安全通用要求》。例如,规定中性笔笔帽必须设计有“救命孔”,以确保误吞时呼吸道畅通,已知笔帽横截面积约为。
(1)中性笔握笔处通常包裹一层橡胶,这是为了通过增大接触面的粗糙程度来__________(填“增大”或“减小”)摩擦,防止书写时滑落。笔帽上的“救命孔”能确保笔帽内外的气压__________(填“相同”或“不同”),避免因气压差导致笔帽难以取出或窒息。若医生需要克服肺内外压强差,至少用的力才能将堵塞气管的笔帽取出,则此时肺内气压比外界气压约小__________Pa,国标规定笔帽通气孔的最小通气量需达到。若人体吸气时,通过该孔的气体平均流速为,则该通气孔的横截面积至少应为__________。
(2)模拟“海姆立克急救法”,快速推动活塞压缩内部气体,外界对气体做功。此时松开活塞,气体推动笔帽向外运动。在笔帽移动的过程中,若气体的平均压强为,气体对笔帽做的总功为__________J。若笔帽获得的动能等于气体做的总功减去克服外界大气压所做的功,则笔帽获得的动能约为__________J。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 相同 ③. ④. 6.8
(2) ①. 3.2 ②. 3.04
【解析】
【小问1详解】
压力一定时,接触面粗糙程度越大,摩擦力越大,因此增大接触面粗糙程度是为了增大摩擦,防止书写时笔滑落。
救命孔连通笔帽内外空气,能保证笔帽内外气压相同,避免气压差将笔帽压向气管,难以取出。
笔帽横截面积
肺内外压强差
即肺内气压比外界气压小。
通气孔的横截面积
【小问2详解】
笔帽移动的距离
气体对笔帽做的总功
标准大气压,克服标准大气压做功
笔帽获得的动能
16. 某风力发电系统可以为路灯供电。
(1)风能属于__________(选填“可再生”“不可再生”)能源,风力发电机是根据__________原理发电的。
(2)若路灯(LED灯)功率为,额定电压为(灯丝电阻不变),发电机线圈(内阻)的热损耗功率占发电机输出总电功率的,发电机的内阻为__________。
(3)若该风力发电机叶片旋转面面积为,在风速时,空气密度为,时间内通过某一截面的风能大小为,风能利用效率为80%,此时风力发电机的发电功率为__________W。系统还配了蓄电池储存电能,供无风时照明。假设风能先转化为电能,再对蓄电池充电,充电效率为20%,蓄电池放电供灯工作的效率为40%,为维持路灯正常发光,风速约为__________;若风速突然加倍变为,且假设发电机输出电压与风速成正比,发电机内阻不变。此时路灯的实际功率将变为额定功率的__________倍。
【答案】(1) ①.
可再生 ②.
电磁感应 (2)
6 (3) ①.
960 ②.
5.4 ③.
4
【解析】
【小问1详解】
风能可源源不断从自然界获取,属于可再生能源。
风力发电机利用电磁感应原理,将机械能转化为电能。
【小问2详解】
由计算路灯正常工作电流
设发电机输出总电功率为,热损耗功率为,则路灯功率为,解得
热损耗功率
由得
【小问3详解】
风能功率
发电功率
能量转化总效率
由
代入数据
解得
路灯电阻
原发电机输出电压
风速加倍后
电路总电阻
电流
实际功率
,即实际功率为额定功率的4倍。
三、作图题(3*2=6分)
17.
(1)请根据图中的折射光线,画出水中入射光线的大致位置。
(2)如图所示,物体静止在斜面上。请画出物体对斜面压力的示意图
(3)请利用图中给出的信息,标出电源的正负极。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,即折射光线远离法线。过折射光线和水面的交点,也就是入射点,作垂直于水面的虚线法线;在水中法线的另一侧,画出指向入射点的入射光线,让入射光线更靠近法线,保证入射角小于折射角即可。
【小问2详解】
压力的受力物体是斜面,因此作用点在斜面上,方向垂直于受压斜面指向斜面内部。
【小问3详解】
利用安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向左端N极,可判断电流从螺线管右端流入、左端流出,因此电源左端是负极,右端是正极。
四、实验探究题(12*2=24分)
18. 在跨学科实践活动中,同学们用“水透镜”探究近视眼的形成原因,实验装置如图所示。
(1)用注射器向“水透镜”的薄膜中缓缓注水(模拟眼睛的晶状体),使薄膜略微凸起,然后点亮光源,调整光屏(模拟眼睛视网膜)的位置,如图所示,此时在光屏上形成__________(选填“放大”或“缩小”)的清晰的实像。
(2)当透镜焦距为时,像的高度为,如果蜡烛和透镜都没有发生移动,当像的高度变为时,透镜焦距变为__________cm,需要从水透镜中__________(选填“注水”或“抽水”)。
【答案】(1)缩小 (2) ①. 19.57 ②. 抽水
【解析】
【小问1详解】
从图中可以看出,蜡烛在刻度20cm处,水透镜在70cm 处,光屏在90cm 处。故此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像。
【小问2详解】
物距为
由透镜公式
当f=15cm,u=50cm时,代入求得像距
像高变为 18cm,像变大了,因此像距变大,说明透镜的会聚能力变弱,焦距变大。物体和透镜没移动,物距不变,故有放大率比例
代入有①
②
由①②解得
所以代入透镜公式有
求得
焦距变大,会聚能力减弱,需要让透镜变薄,故应该抽水。
19. 小明利用天平、量筒、细线和水测量锰矿石的密度。
(1)取出天平放在水平桌面上,游码归零后发现指针偏转如图甲所示,此时他应将平衡螺母向 _____ 端调节,直到天平横梁平衡;
(2)天平调节平衡之后,用正确的方法测出了锰矿石的质量,当天平平衡时右盘添加的砝码数和游码位置如图乙所示,则锰矿石的质量为 _______ g;
(3)他用细线系住锰矿石,轻轻放入装有水的量筒内,放入锰矿石前后量筒示数如图丙所示,则锰矿石的密度是 ____________ kg/m3;
(4)小明还想利用刻度尺测量其他物体的密度,于是他找来了装有适量水的大水槽,一个底面积是10cm2的圆柱平底小容器,来测量另一块大理石的密度,操作步骤如图丁所示。
他分别把刚刚测完密度的锰矿石(擦干外侧)和要测量密度的大理石放在小容器内,置于水中漂浮,待静止时分别在小容器上标注水面的位置a和a′(a′的位置图中未画出),用刻度尺测量出a′在a下方的0.8cm处,则大理石的质量 _______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)锰矿石的质量。
然后,他又分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下,置于水中漂浮,待静止时(两物块吸水情况忽略不计)在小容器上标注水面的位置b和b′(b′)的位置图中未画出),用刻度尺测量出b′在b下方的1.2cm处,则大理石的密度是 _________ g/cm3。
【答案】(1)左 (2)62
(3)3.1×103 (4) ①. 小于 ②. 2.25
【解析】
【小问1详解】
调节横梁平衡时,发现指针静止时如图甲所示,偏在右侧,说明右侧偏重,此时他应将平衡螺母向左端调节,直到天平横梁平衡。
【小问2详解】
右盘中的砝码及游码的位置如图乙所示,标尺上分度值为0.2g,故锰矿石的质量为
【小问3详解】
由图丙可知,锰矿石的体积为V=80mL-60mL=20mL=20cm3
锰矿石的密度为
【小问4详解】
[1]由题意可知,漂浮时,浮力分别等于容器和物体重力之和,由于a′在a下方的距离0.8cm,则容器放锰矿石时小容器排开水的体积大于容器放大理石时小容器排开水的体积,根据可知锰矿石的重力大于大理石的重力,则根据可知大理石的质量小于锰矿石的质量。
[2]锰矿石和大理石放在小容器内,置于水中漂浮,两次实验中浮力的差为
因为漂浮时,浮力等于重力,所以浮力之差等于重力之差,所以锰矿石和大理石的质量差为
则大理石的质量为
由题知,再分别把锰矿石和大理石用细线挂在小容器下,置于水中漂浮静止时(不考虑两块矿石吸水),b'在b下方的距离为1.2cm;容器和锰矿石看做一个整体,锰矿石挂在小容器下方与锰矿石在容器内部相比,整体处于漂浮状态,总浮力等于总重力,且容器和锰矿石的总重力不变,则整体受到的浮力不变,由阿基米德原理可知整体排开水的体积不变,设锰矿石在容器内部时标记a到容器底的高度为ha,锰矿石挂在小容器下方时标记b到容器底的高度为hb,因整体排开水的体积不变,则有……①
把容器和大理石看做一个整体,设大理石在容器内部时标记a′到容器底的高度为ha′,大理石挂在小容器下方时标记b′到容器底的高度为hb′,且由题意可得……②
……③
同理可得……④
联立①②③④可得
整理可得大理石的体积为
所以大理石的密度为
20. 小周同学利用图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。器材包括:学生电源(电压)、滑动变阻器(“30 Ω 1 A”)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干,定值电阻的阻值为、、、和。
(1)请用笔画线代替导线将图甲补充完整;
(2)小周依次将阻值为、、、的定值电阻分别接入电路进行实验,每次更换电阻时,滑动变阻器的滑片较上一次更靠近__________(填“左”或“右”)端;
(3)根据各组实验数据,绘制图像如图乙所示,可得到结论:电压一定时,电流与电阻成__________;
(4)当把电阻替换为电阻后,小周发现怎么调节滑动变阻器的滑片,都无法完成实验。小刘同学提出可串联一个定值电阻,重新进行5次实验,其中电压表的示数保持不变,则该定值电阻的阻值最大为__________。
【答案】(1) (2)左
(3)反比 (4)6.25
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻关系时,电压表需要测量定值电阻两端电压,因此将电压表并联在定值电阻两端,按正进负出完成接线即可。
【小问2详解】
更换更大的定值电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会升高;为了保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻。由图甲可知滑动变阻器接右下接线柱,滑片向左移动时接入电阻变大,因此滑片更靠近左端。
【小问3详解】
图乙中电流与成正比,即说明电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问4详解】
由题图乙可知,要使时,,,滑动变阻器此时电压为,需要加上一定值电阻分走的电压,此时电路电流
加入的最小电阻
当时,,,滑动变阻器此时电压为,需要加上一定值电阻分走的电压,此时电路电流
加入的最大电阻
五.计算题(2*5=10分)
21. 如图所示电路,定值电阻的阻值为,闭合开关,电流表的示数为,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)通电,整个电路消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,和并联,电流表测总电流,电流表测的电流,根据并联电路电压规律和欧姆定律得,电源电压
【小问2详解】
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
两端电压等于电源电压 ,由欧姆定律得,电阻的阻值
【小问3详解】
时间,消耗的电能
22. 如图所示,一装有适量水的圆柱形薄壁容器静置于压强传感器上方(容器底面恰好与压强传感器的上表面完全重合),此时压强传感器的示数为。现将6枚密度为、体积为的合金象棋逐个放入容器中。已知容器底面积为,容器质量不计。(,)求:
(1)1枚合金象棋的质量;
(2)未放入合金象棋时,容器中水的深度;
(3)放入第4枚合金象棋时,压强传感器示数的变化量为,求放入6枚合金象棋后,压强传感器示数的变化总量(象棋均浸没在水中)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
1枚合金象棋的质量为
【小问2详解】
容器质量不计,则未放入合金象棋时,容器中水的深度为
【小问3详解】
放入6枚合金象棋后,压强传感器示数的变化总量为
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