内容正文:
2024-2025学年第二学期练习(三)
九年级物理
(本卷g取10N/kg)
一、单选题
1. 根据学过的物理知识,判断以下估测合理的是( )
A. 一间教室空气质量约30kg B. 人的心率约为40次/min
C. 人的步行速度约为5km/h D. 家用电饭煲正常工作的电流约为1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.一间教室的长、宽、高大约分别为10m、6m、3m,则教室容纳空气的体积为
空气的密度约为,根据可得,教室空气质量为
远大于30kg,故A不符合题意;
B.人的心率约为70次/min,故B不符合题意;
C.人的步行速度约为1~1.5m/s,,在范围之内,符合实际,故C 符合题意;
D.家用电饭煲的功率约为800~1500W,家庭电路电压,根据可得,当时,电流为,远大于1A,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图是一款悬浮在空中的蓝牙音箱,边旋转边播放歌曲。下列说法正确的是( )
A. 根据音调可以判断出是哪位歌手的歌声
B. 歌声不是靠空气传到人耳的
C. 调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大
D. 最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
【答案】C
【解析】
【详解】A.不同发声体发出的声音音色不同,根据音色可以判断出是哪位歌手的歌声,故A错误;
B.声音的传播需要介质,我们听到的歌声是靠空气传到人耳的,故B错误;
C.调节音量开关,实质是调节声音的响度,调大音量,就是使声音的响度变大,故C正确;
D.声音是由物体振动产生的,蓝牙音箱发出的声音也需要振动,故D错误。
故选C。
3. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A. 分子间只存在引力,不存在斥力
B. 在电子、质子和原子中,尺度最小的是质子
C. 扫地时灰尘飞舞可以说明分子在做无规则运动
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,是有起源、膨胀和演化的
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子间同时存在相互作用的引力和斥力,故A错误;
B.原子核和电子构成原子,原子核由质子与中子组成,在电子、质子和原子中,尺度最小的是电子,故B错误;
C.灰尘在空中飞舞,那是宏观物体的机械运动,不是分子在运动,分子运动是肉眼看不见的,故C错误;
D.宇宙是由物质组成的,宇宙中有很多的星系,星系中又有很多星体,宇宙是一个有层次的天体结构系,并且处于不断的演化过程中,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙,球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究,下列说法正确的是( )
A. 该实验中,球甲的重力势能最大
B. 球陷入沙中的深度越深,说明球对沙子做功越少
C. 比较乙和丙,可知物体质量越大,其具有的重力势能越大
D. 通过甲和乙可推断,质量小的物体具有的重力势能一定小
【答案】A
【解析】
【详解】A.重力势能与质量和高度有关,铁的密度大于塑料,在体积相同时,甲丙质量相同,乙质量最小,甲球与乙球高度相同,甲质量更大,与丙质量相同,高度更大,故该实验中,球甲的重力势能最大,故A正确;
B.小球做功的能力难以直接观察,可以利用球在沙中陷入的深度间接反映,运用了转换法,球陷入沙中的深度越深,说明球对沙子做功越多,故B错误;
C.探究重力势能与质量关系,应保持高度相同,质量不同,比较乙和丙,质量不同,高度不同,根据控制变量法,无法得出重力势能与质量的关系,故C错误;
D.重力势能大小与质量和高度有关,甲乙两图高度相同,质量小的重力势能小,如果没有说明高度关系,质量小的物体具有的重力势能不一定小,故D错误。
故选A。
5. 物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示。则从乙到丙发生的物态变化是( )
A. 升华 B. 凝华 C. 液化 D. 凝固
【答案】B
【解析】
【详解】甲状态到乙状态吸热,丙状态到甲状态吸热,说明乙状态的能量最高,为气态;丙状态能量最低,为固态,所以甲为液态。由乙到丙,即为从气态转化为固态,该过程称为凝华,凝华过程放热。
故选B。
6. 如图所示,用阴影部分面积描述的物理量中,不正确的是( )
A. 用电器的电功率 B. 物体所受的压强
C. 物体的质量 D. 物体运动的路程
【答案】B
【解析】
【详解】A.阴影部分的面积为
SA=UI
用电器的电功率为
P=UI
故
SA=P
故A正确,不符合题意;
B.阴影部分的面积为
SB=FS
物体所受的压强为
SA、P两者不等,故B错误符合题意;
C.阴影部分的面积为
SC=ρV
物体的质量为
m=ρV
故
SC=m
故C正确,不符合题意;
D.阴影部分的面积为
SD=vt
物体运动的路程为
s=vt
故
SD=s
故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 马拉松比赛常采用芯片计时,芯片的线圈中若有电流通过,就会激发芯片发送运动员的编码信息,系统会实时获取计时信息。正确佩戴芯片的参赛者,通过起点和终点设置的有磁场地带,就会计时。能反映该计时芯片原理的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】正确佩戴芯片的参赛者通过起点和终点设置的有磁场地带时,线圈中会有电流通过,就能计时,说明此时发生了电磁感应现象。
A.当电路闭合时,电路中有电流流过,小磁针转动,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.当电路闭合时,通电导体在磁场中运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故C不符合题意;
D.图中是电磁继电器,它的原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
8. 小明将发光的荧光棒斜插入水中,由于光的反射和折射,荧光棒成了两个像,能较真实地反映从侧面观察到的情景的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】折射像:由于光从水斜射入空气时折射角大于入射角,水下部分发出的光线经折射后进入人眼,人眼会认为光线来自其反向延长线的交点,即折射虚像。该像比实际位置更靠近水面,导致水下部分看起来向上翘起。
反射像:水面作为反射面,荧光棒水上部分发出的光线经反射后进入人眼,形成与荧光棒关于水面对称的虚像。该像位于水面下方,形状与荧光棒对称。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9. 在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A. 图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B. 图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C. 图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D. 图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
【答案】A
【解析】
【详解】A.在探究二力平衡的条件时,为了忽略重力的影响,选用轻质卡片来实验,故A符合题意;
B.研究压力的作用效果与哪些因素有关时,通过压痕深浅反映压力的作用效果,所以用硬度小的海绵泡沫塑料,故B不符合题意;
C.在探究流体压强与流速的关系时,向中间吹起,中间空气流速大,压强小,周围空气流速小,压强大,乒乓球在周围大气压的作用下向中间靠拢,是利用了乒乓球质量小,惯性小,运动状态易于改变的道理,故C不符合题意;
D.探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动的滚动摩擦力小于滑动摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,在“探究凸透镜的成像特点”实验中,光屏是白色不透光的塑料片,发光物是“”字,此时刚好在光屏上找到一个清晰的像,则此时按图中所示的方向人眼看到光屏上像的大小和形状是( )
A. 放大的“” B. 放大的“”
C. 缩小的“” D. 缩小的“”
【答案】A
【解析】
【详解】图中物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像,像与物体的左右、上下相反,光源“”开口向里(即垂直于纸面向里),在光屏前面看到的字母“”是开口向外的(或开口向右),即像的形状应该放大的“”。
故选A。
11. 两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是( )
A. 切除之前,A的重力为40N
B. A与B的密度之比为2:1
C. L=5cm时,pA:pB=4:7
D. 若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大。由图乙中压强随L减少的图像可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,切除之前,A对地面的压强为,A的底面积为
A的重力为, 故A正确,不符合题意;
B.A的体积为
A的密度为
由图乙可知,A没有叠放在B上时,B对地面的压强为,由图乙可知,A全部叠放在B上时,B对地面的压强为,由可知,A全部叠放在B上时,
代入数据得
解得,则B的边长,所以
又
解得
B的密度
则,故B正确,不符合题意;
C.L=5cm时,A剩余部分的重力是切除之前的一半,A对地面的压强
则B的总重力
B对地面的压强为
压强之比为,故C错误,符合题意;
D.若将B叠放在A上,总压力为
A对地面的压强,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 小七同学连接图甲所示的电路,电源电压不变,电流表A1量程为0~0.6A,电流表A2量程为0~3A,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S后再分别闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,两次电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C. 开关S,S1,S2都闭合,滑片在最左端时,电路消耗的最大电功率为5.4W
D. 只闭合开关S、S2时,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的最小电功率为1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合开关S后再分别闭合开关S1或S2,根据电流的流法可知,这两种情况分别为:定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在R1的两端,电流表A2测电路的电流,这电流大小等于R1的电流大小,另一种情况是R2和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在R2的两端,电流表A2测电路的电流,即R2的电流;可知这两种情况,电压表与电流表A2示数的比值是R1或R2的阻值大小,已知定值电阻R1=10Ω,再观察图乙可知,图线a,当电压表为2V时,电流表A2示数为0.2A,求得电阻阻值为10Ω,当电压表为3V时,电流表A2示数为0.3A,求得电阻阻值为10Ω,而图线b,当电压表为4V时,电流表A2示数为0.2A,求得电阻阻值为20Ω,由此可知,图线a是定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路的情况,图线b是R2和滑动变阻器串联接入电路的情况;图线a中,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,变阻器的阻值在减小,变阻器的电压在减小,定值电阻R1的电压在增大,可得关系式
解得、,电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故AB错误;
C.已知图线b是R2和滑动变阻器串联接入电路的情况,滑动变阻器滑片调节至中点时候,R2的电压为4V,流过R2的电流为0.2A,R2的阻值大小为
开关S,S1,S2都闭合,滑片在最左端时,R1和R2并联接入电路,变阻器被短路,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,大小为
电路消耗的最大电功率为5.4W,故C正确;
D.只闭合开关S、S2时,根据电流的流法可知,R2和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器滑片,要使电路的电功率最小,则电路的总电阻最大,滑动变阻器接入电路的阻值最大,为20Ω,电路消耗的最小电功率为
电路消耗的最小电功率为0.9W,故D错误。
故选C。
二、填空题
13. 用圆珠笔芯做了几个小实验:
(1)如图甲所示,用刻度尺测量并排的5根笔芯,则1根笔芯的直径约为_______cm;
(2)如图乙所示,将笔油滴入水中可以“作画”,其实质是一种_______现象;
(3)如图丙所示,圆珠笔写的字要用磨砂橡皮才容易擦掉,这是采用___________________方法增大摩擦的;
(4)如图丁所示,将用完的笔芯尖部取下,用芯管对着拱起的纸的底部吹气,发现纸_______(选填“变平”、“飞出去”)了,_______(选填“飞机”、“飞艇”)的飞行原理与上述成因相同。
【答案】(1)0.60
(2)扩散 (3)增大接触面的粗糙程度
(4) ①. 变平 ②. 飞机
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,刻度尺分度值为0.1cm,读数时估读到分度值的下一位,用刻度尺测量并排的5根笔芯,长度为
则1根笔芯的直径约为
【小问2详解】
将笔油滴入水中可以“作画”,是因为笔油分子在永不停息地做无规则运动,进入到了水中,其实质是一种扩散现象。
【小问3详解】
圆珠笔写的字要用磨砂橡皮才容易擦掉,磨砂橡皮表面比较粗糙,这是采用增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦的。
【小问4详解】
[1]用芯管对着拱起的纸的底部吹气,纸下方的空气流速变大,压强变小,小于纸上方的大气压,在大气压的作用下纸变平了。
[2]飞机的机翼上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力,所以飞机的飞行原理与上述成因相同。
14. 2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中,以火箭为参照物,嫦娥六号是___________ 的;
(2)着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为___________ 能,太阳能是___________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)着陆器在月背采样的影像用___________ 波传回地球。
【答案】(1)静止 (2) ①. 电 ②. 可再生
(3)电磁
【解析】
【小问1详解】
火箭穿越大气层过程中,以火箭为参照物,嫦娥六号和火箭的位置不变是静止的。
【小问2详解】
[1]着陆器上的太阳能电池板,吸收太阳能,将太阳能转化为电能。
[2]太阳能可以源源不断的在自然界中获取,是可再生能源。
【小问3详解】
由于真空不能传声,因此着陆器在月背采样的影像用电磁波传回地球。
15. 图甲所示,阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程是___________m;图乙所示是通过导体的电流与电阻的关系,图中阴影部分的面积表示的物理量是___________,某用电器的电功率与通电时间的关系如图丙所示,联系甲、乙两图,则该用电器前60s内消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 8 ②. 电压 ③. 100
【解析】
【详解】[1]由图甲知,图中阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程,即
[2]图乙中阴影部分的面积是电流与电阻的乘积,即表示的物理量是电压。
[3]由图丙可知,用电器消耗的电能等于功率P与时间t围成的图形面积之和,则该用电器前60s内消耗的电能是
16. 如图是汽油机的_______冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟经历_________个工作循环。完全燃烧0.21kg的汽油所释放的热量,完全被40kg初温为45℃的水吸收,则在标准气压下水温升高________℃。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q汽油=4.6×107J/kg]
【答案】 ①. 压缩 ②. 1800 ③. 55
【解析】
【详解】[1]如图所示,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是四冲程汽油机的压缩冲程。
[2]汽油机一个工作循环4个冲程,做功一次,曲轴转两圈;若该汽油机飞轮的转速是
则汽油机每分钟经历个工作循环。
[3]完全燃烧0.21kg汽油所释放的热量
水吸收的热量
水的温度变化量
因
且1标准大气压下水的沸点为100,故在标准气压下水温升高
17. 如图所示,工人用滑轮组提升货物,每个滑轮的重力均为100N。
(1)物体重600N,工人在20s内将物体以0.5m/s的速度匀速提起,工人做功的功率是400W,则此时滑轮组的机械效率是________%;
(2)若绳子能够承受的最大拉力为500N,货物提升过程中绳重和摩擦对应的额外功占总功的比值始终不变,滑轮组的最大机械效率为______%。
【答案】(1)75 (2)77.5
【解析】
【小问1详解】
在20s内,工人做的总功为
物体被提升的高度为
提升重物所做的有用功为
滑轮组的机械效率为
【小问2详解】
根据第一问的数据,计算额外功为
其中,克服动滑轮重力所做的额外功为
则克服绳重和摩擦所做的额外功为
则绳重和摩擦对应的额外功占总功的比值为
假设物体被提升高度为h,由图可知,承担物重的绳子段数,则绳子能够承受的最大拉力为500N时,此时拉力做的总功为
克服绳重和摩擦所做的额外功
克服动滑轮重力所做的额外功为
此时的有用功为
滑轮组的最大机械效率为
18. 如图(a)所示,A、B、C三个薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器内分别装有质量相等的水和某种液体,其中B、C容器的底面积相同。
(1)三个容器中液体对容器底的压强分别为pA、pB、pC,则它们的大小关系是:pA______pB;pB______pC;
(2)将体积相等的甲、乙两个实心正方体物块分别放入B、C容器中,静止时状态如图(b)所示,且两容器液面相平。若,甲、乙所受浮力之比为1:2,则______kg/m3,此时容器对桌面的压强大小关系为pB'______pC'。
【答案】 ①. < ②. = ③. 1.2×103 ④. <
【解析】
【详解】(1)[1][2] A、B、C三个薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器内分别装有质量相等的水和某种液体,所以它们的重力相同,因为是圆柱形容器,液体对容器底部的压力就等于液体的重力,所以
由题可知
、
由可知
pA<pB,pB=pC
(2)[3]由题可知
,
因为甲漂浮在水面上,所以甲受到的浮力等于甲的重力,即
因为物块浸没在液体中,乙受到的浮力为
所以
解得
[4]甲漂浮在水面上,所以甲的密度小于水的密度,乙沉在液体底部,所以乙的密度大于液体密度,则甲的密度小于乙的密度,而两物体体积相等,所以,甲的质量小于乙的质量,甲的重力小于乙的重力,因此,B容器与其中的水及物体的总重力小于C,B容器对桌面的压力也小于C,而它们的底面积相等,所以,此时容器对桌面的压强大小关系为pB'<pC'。
19. 如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R'标有“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程0~15V,丁丁进行了下面操作:先闭合开关S和S1,断开开关S2,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光,再断开开关S1闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像。定值电阻R的阻值是________Ω,电源电压是________V,灯泡的额定功率是________W。在确保电路安全的情况下,任意断开和闭合开关,并调节滑片,电路的最小电功率是________W。
【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 1.5 ④. 1.2
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,电阻R两端的电压为,电路中的电流为,由可得,电阻R的阻值为
[2]闭合开关S和S1,断开开关S2,灯L和滑动变阻器R'串联,电压表测L两端的电压。滑动变阻器R'接入电路并处于最大值时,此时电路中的总电阻为最大值,电路中的电流为最小值,由图乙可知,,R'两端电压为
电源电压为
[3]由图乙可知,两条线电压相等时,电路中的电流。滑动变阻器接入电阻为Ra时,电阻R两端的电压为,电路中的电流为,则Ra两端的电压
Ra的阻值为
当R的电流为0.3A时,R两端电压与灯的额定电压相等,即
闭合开关S和S1断开开关S2,且滑片在a点时,且电灯L正常发光时,Ra两端的电压
可知灯泡的额定电流
灯泡的额定功率
[4]闭合开关S和S1,断开开关S2,灯泡和变阻器串联,此时电路的最小功率为
当闭合开关S和S2,断开开关S1,且变阻器接入电路中阻值最大时,此时电路的最小功率为
所以,电路的最小功率为1.2W。
三、解答题
20.
(1)图1中,作出入射光线对应的折射光线;
(2)图2,请画出篮球撞击篮板时篮球受的重力G以及篮球对篮板压力F的示意图;
(3)图3甲所示是一款压饺子皮的工具,图乙是简化示意图,图中O为支点,F2是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在乙图上画出阻力臂l2、作用在杠杆A点需要施加的最小动力F1。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
凸透镜有三条特殊光线,其中平行于主光轴的入射光线,折射之后通过对侧的焦点;
过焦点的入射光线,折射后平行于主光轴,由此画出光路图如下:
【小问2详解】
篮球受重力G的作用点在篮球的重心,方向竖直向下;
篮球对篮板压力F的作用点在篮板上,方向垂直于篮板,两个力的示意图如下:
【小问3详解】
阻力臂l2是从支点O到阻力作用线的垂直线段;
由杠杆的平衡条件可知,当一定时,越长动力越小,因此OA作为动力臂最长;在压制饺子皮时,动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,图示如下:
21. 小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图所示的实验,让小球沿斜面向下运动,然后撞击木块,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)实验的研究对象是________(选填“小球”或“木块”);
(2)图甲探究的是动能与________的关系;
(3)木块被撞击后,最终会停下来,在此过程中将机械能转化为________能;
(4)在小伟这个实验的基础上,去掉木块,添加毛巾、棉布探究阻力对物体运动的影响。实验中,通过比较_________________________来比较小球受阻力的影响大小。小球在木板、棉布、毛巾表面整个滚动过程中克服阻力做功________(选填“相等”或“不等”)。
【答案】(1)小球 (2)速度
(3)内 (4) ①. 小球在水平面上运动的距离 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
实验中,通过观察小球将木块撞击的距离长短来反映小球具有动能的大小,故该实验的研究对象是小球。
【小问2详解】
甲图中,两个小球的质量相同,下落的高度不同,小球运动到水平面时的速度不同,所以探究的是动能与速度之间的关系。
【小问3详解】
木块在滑行过程中,木块克服摩擦做功,木块的机械能转化为内能。
【小问4详解】
[1]研究阻力对物体运动的影响时,小球在不同表面运动时受到的阻力不同,接触面越光滑,小球受到的阻力越小,小球运动的距离越远,所以实验中是通过小球在水平面上运动的距离来比较小球受阻力的影响大小。
[2]同一小球从同一斜面的同一高度下滑时,小球到达水平面时初速度相等,即动能相同,最终小球静止,动能全部转化成的内能,故整个滚动过程中克服阻力做的功相等。
22. 小强发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大,于是他做了图甲所示的实验来比较沙子和水这两种物质比热容的差异,实验过程中所使用仪器规格完全相同。
(1)量取质量相同的水和沙子,并记下沙子和水的初始温度;
(2)在实验时只要控制________相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量;通过比较它们________________的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异;
(3)也可以加热使它们升高相同的温度,比较________________来比较它们吸热能力的强弱;
(4)图乙是根据实验数据画出的图像,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,则沙子的比热容是___________J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 升高温度 ③. 加热时间的长短 ④.
【解析】
【详解】[1]因实验过程中所使用加热装置规格完全相同,根据转换法,在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量。
[2]根据,由于水和沙子的质量和吸收的热量相同,故可以通过比较它们升高温度的多少来比较沙子和水吸热能力的差异。
[3]根据,由于水和沙子的质量和升高温度相同,也可以通过比较它们吸收的热量的多少即加热时间的长短来比较沙子和水吸热能力的强弱。
[4]由图像知,在加热的最后时刻,因加热时间相同,水和沙子吸收的热量相同,但沙子升高的温度为水升高温度的3倍,水和沙子的质量相同,根据,可知沙子的比热容是水的比热容的三分之一,即
23. 物理兴趣小组的同学测量牛奶和小石块的密度。
(1)在烧杯中倒入适量的牛奶,用调节好的天平测出烧杯和牛奶的总质量如图乙所示,则烧杯和牛奶的总质量为______g,将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图丙所示,再测出空烧杯的质量为18g,则牛奶的密度为______kg/m3;
(2)在测量小石块密度时,他们设计了如下实验方案进行测量,请你补充完整;
第一种方案是利用家中的电子秤设计出如图丁实验,操作步骤如下:
a.将装有适量水的烧杯放在电子秤上,打开开关并设置归零(即示数为零);
b.如图所示,用细线系住小石块,使石块______,读出电子秤的示数20g;
c.松开细线,使小石块沉入烧杯底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为52g;
则小石块的密度______g/cm3()。若步骤b中不小心溅飞出去少量水,这将导致测量值______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
第二种方案的测量如图戊,步骤如下:
a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,量出筒内水面的高度;
b.将小石块放入碗中,碗仍漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;
c.将小石块放入筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;
则小石块密度的表达式为______(已知水的密度为,用所测量的符号表示)。若将测量步骤中的b和c对调,测得的石块密度为,则______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 62 ②.
(2) ①. 完全浸没在水中且不触底 ②. 2.6 ③. 偏大 ④. ⑤. =
【解析】
【小问1详解】
横梁标尺分度值为0.2g,则烧杯和牛奶的总质量为
如图丙所示,量筒分度值为,示数为,则牛奶的体积
牛奶的质量为
则牛奶的密度为
【小问2详解】
b步骤中,为了得到小石块的体积,应用细线系住小石块,使石块完全浸没在水中且不触底,读出电子秤的示数20g,小石块受到浮力作用,物体间力的作用是相互的,小石块给水一个竖直向下的力,施加在容器的底部,电子秤的示数增加,所以电子秤增加的示数,是小石块排开水的质量,则小石块的体积为
小石块的质量为,则小石块的密度
根据以上分析可知,小石块的密度可为
若步骤b中不小心溅飞出去少量水,假设少量水的质量为Δm,则测量的密度应为
可得
即可知测量小石块的密度偏大。
设圆柱形玻璃筒底面积为,步骤a和步骤b中,碗始终漂浮在水面上,浮力等于重力,则浮力变化量等于重力变化量,所以小石块重力为
小石块体积为,则小石块密度
若将测量步骤中的b和c对调,将小石块放入碗中,小石块沾水,会带出一部分水至塑料碗中,但终归还是漂浮状态,增加的浮力等于带入碗中的水的重力,也等于增加的排开水的重力,所以带入碗中水的体积等于增加的排开水的体积,水面上升的高度不变,求出的质量不变,由密度公式可知小石块的密度不变,所以。
24. 某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律,实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为3V不变。
(1)如图甲所示,是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,小华将5Ω的电阻接入电路,电压表如图乙所示。后把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,操作是:调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为________V。若要完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω;
(3)上述探究结束后,该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,设计的电路如图丙所示,探究“电功率跟电流、电压的关系”。
①此实验设计是为了探究电功率与电压的关系,通过________来判断电功率的大小。
②为了探究电功率与电流的关系,小明认为,利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器,改变电流观察灯L1或L₂亮度的变化,即可得出结论。则小明同学的方案________(填“合理”或“不合理”),理由:________________________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 2 ②. 10
(3) ①. 灯泡亮度 ②. 不合理 ③. 移动滑动变阻器改变电流时,也会改变灯泡两端的电压
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律可知,电路中最大电流
所以电流表选用0~0.6A的量程,将电流表与定值电阻串联,连接电路如图所示:
【小问2详解】
电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,如图乙所示,电压表示数为2V;
在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端的电压不变,把定值电阻由5Ω换成10Ω后,应将滑动变阻器滑片向右移动,直至电压表示数为2V;
实验中,电源电压为3V,定值电阻两端电压为2V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为
定值电阻最大为20Ω,根据串联电路电压与电阻成正比,代入数据得,计算可得,即要完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω;
【小问3详解】
[1]灯泡亮度由灯泡实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,为了探究电功率与电压的关系,可通过灯泡亮度来判断电功率的大小;
[2]为了探究电功率与电流的关系,应控制灯泡两端电压相同而电流不同,但图丙电路中,移动滑动变阻器改变电流的同时,也会改变灯泡两端的电压,因此无法单独探究电功率与电流的关系,所以小明的方案不合理;
[3]移动滑动变阻器改变电流时,也会改变灯泡两端的电压,无法单独探究电功率与电流的关系。
25. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)同组的小红发现电路连接有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确;
(2)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用________(填字母);
A. “10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B. “20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(3)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动;
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知:该小灯泡正常发光时的额定功率为________W;
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,利用上述灯泡设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I=0.2A;
②_________________________________________;
③表达式:Rx=________(用已知量和所测量的字母符号表示)。
【答案】(1) (2)B
(3)右 (4)0.5
(5) ①. 只闭合S2,保持滑片P不动,记下电流表示数为 ②.
【解析】
【小问1详解】
原电路中,电流表与灯和变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,本实验电流表与灯串联,电压表与灯并联,如图所示:
【小问2详解】
电源电压为6V,小灯泡额定电压,灯丝电阻约为12Ω,通过小灯泡的电流为
滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器连入电路的阻值为
为了顺利完成该实验探究,选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器,故选B。
【小问3详解】
闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.2V,小于2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯两端电压,减小滑动变阻器的电压,根据串联分压,应减小滑动变阻器的阻值,将滑动变阻器的滑片向右端移动。
【小问4详解】
小灯泡正常发光时的额定功率为
【小问5详解】
[1]在①中,开关闭合,断开,灯与待测电阻并联后再与变阻器串联,电流表测灯的电流,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数,可知灯的电压为2.5V,
在②中,只闭合S2,保持滑片P不动,记下电流表示数为。
[2]电流表测灯与待测并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流为
表达式
26. 随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭,下表为小军家小汽车的相关数据:
总质量:1600kg
额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:
水箱容量:5L
(1)当水箱装满水,水温升高20℃时,需要吸收的热量为多少?()
(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强为多少?
(3)假如该车在水平路面上以46kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5 kg,则小汽车发动机的效率为多少?()
【答案】(1)4.2×105J;(2)2×105pa;(3)40%
【解析】
【详解】(1)5L水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×5.0×10-3m3=5kg
水吸收的热量
(2)车对地面的压力
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N
车对地面的压强
(3)汽油释放的热量
Q =qm=4.6×107J/kg×1.5kg=6.9×107J
汽车做的功
W有用=Pt=46000W×600s=2.76×107J
发动机效率
答:(1)水吸收的热量为4.2×105J;
(2)车静止在水平地面上时,对地面的压强为2×105pa;
(3)小汽车发动机的效率为40%。
27. 小华设计的电热恒温箱原理电路如图甲所示,热敏电阻R阻值随温度变化的图线如图乙所示。闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热。当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态;当箱内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA衔铁被释放,触点A再次与B接触。已知工作电路电压U1=220V,R2=440Ω,保温时功率为100W,线圈电阻不计。
(1)温度升高,热敏电阻阻值__________, 电磁铁线圈中电流__________(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与______(选填“R1”、“R2”)并联;
(3)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值是________Ω;
(4)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有________。
A. 增大U2 B. 增大R0 C. 减小U2 D. 减小R0
(5)计算工作电路加热时电路消耗的总功率是多少瓦?
【答案】(1) ①. 变小 ②. 变大
(2)R2 (3)300 (4)D
(5)1100
【解析】
【小问1详解】
由乙图可知,温度升高时,热敏电阻R的阻值变小,电路中的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电磁铁线圈中电流变大。
【小问2详解】
由题意可知,闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热,则工作电路加热时R2被短接,电路中只有R1工作;当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态,则工作电路保温时R1与R2串联。指示灯仅在保温状态时发光,说明指示灯应与R2并联。
【小问3详解】
由图乙可知,当恒温箱内的温度达到90°C时,热敏电阻的阻值为,电磁铁线圈中电流
控制电路电压为
由图乙可知,当箱内温度为60°C时,热敏电阻的阻值为300Ω,此时控制电路R0与R并联,通过热敏电阻的电流
R0的阻值为
【小问4详解】
由题意“当箱内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA”衔铁被释放。若要降低恒温箱中的最低温度,则温度低于60°C时衔铁不释放,可让箱内温度更低。衔铁被释放时电流不变,由图乙可知温度降低时R的阻值会变大,则可增大U2或减小R0可控制电路电流不变;当增大控制电路U2电压时,会改变控制的最高温度,所以只能减小R0,故选D。
【小问5详解】
保温时,R1与R2串联,由可得,电路中的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1的阻值
加热时,电路为R1的简单电路,则工作电路加热时消耗的电功率
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2024-2025学年第二学期练习(三)
九年级物理
(本卷g取10N/kg)
一、单选题
1. 根据学过的物理知识,判断以下估测合理的是( )
A. 一间教室空气质量约30kg B. 人的心率约为40次/min
C. 人的步行速度约为5km/h D. 家用电饭煲正常工作的电流约为1A
2. 如图是一款悬浮在空中的蓝牙音箱,边旋转边播放歌曲。下列说法正确的是( )
A. 根据音调可以判断出是哪位歌手的歌声
B. 歌声不是靠空气传到人耳的
C. 调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大
D. 最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
3. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A. 分子间只存在引力,不存在斥力
B. 在电子、质子和原子中,尺度最小的是质子
C. 扫地时灰尘飞舞可以说明分子在做无规则运动
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,是有起源、膨胀和演化的
4. 如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙,球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究,下列说法正确的是( )
A. 该实验中,球甲的重力势能最大
B. 球陷入沙中的深度越深,说明球对沙子做功越少
C. 比较乙和丙,可知物体质量越大,其具有的重力势能越大
D. 通过甲和乙可推断,质量小的物体具有的重力势能一定小
5. 物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示。则从乙到丙发生的物态变化是( )
A. 升华 B. 凝华 C. 液化 D. 凝固
6. 如图所示,用阴影部分面积描述的物理量中,不正确的是( )
A. 用电器的电功率 B. 物体所受的压强
C. 物体的质量 D. 物体运动的路程
7. 马拉松比赛常采用芯片计时,芯片的线圈中若有电流通过,就会激发芯片发送运动员的编码信息,系统会实时获取计时信息。正确佩戴芯片的参赛者,通过起点和终点设置的有磁场地带,就会计时。能反映该计时芯片原理的图是( )
A. B.
C. D.
8. 小明将发光的荧光棒斜插入水中,由于光的反射和折射,荧光棒成了两个像,能较真实地反映从侧面观察到的情景的图是( )
A. B.
C. D.
9. 在实验中经常遇到器材选用不合理或次要因素影响等使现象不明显的情况,从而需要对实验进行优化改进,如图所示的物理实验中,对于采取的措施,解释不合理的是( )
A. 图甲探究二力平衡条件,用硬纸板而不用小车因为纸板便于剪开
B. 图乙探究影响压力作用效果的因素,用硬度小的海绵泡沫塑料
C. 图丙探究流体压强与流速的关系,用乒乓球是因为它的惯性小
D. 图丁探究力与运动的关系,采用小车是因为轮子滚动摩擦力小
10. 如图所示,在“探究凸透镜的成像特点”实验中,光屏是白色不透光的塑料片,发光物是“”字,此时刚好在光屏上找到一个清晰的像,则此时按图中所示的方向人眼看到光屏上像的大小和形状是( )
A. 放大的“” B. 放大的“”
C. 缩小的“” D. 缩小的“”
11. 两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是( )
A. 切除之前,A的重力为40N
B. A与B的密度之比为2:1
C. L=5cm时,pA:pB=4:7
D. 若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
12. 小七同学连接图甲所示的电路,电源电压不变,电流表A1量程为0~0.6A,电流表A2量程为0~3A,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S后再分别闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,两次电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C. 开关S,S1,S2都闭合,滑片在最左端时,电路消耗的最大电功率为5.4W
D. 只闭合开关S、S2时,调节滑动变阻器滑片,电路消耗的最小电功率为1.2W
二、填空题
13. 用圆珠笔芯做了几个小实验:
(1)如图甲所示,用刻度尺测量并排的5根笔芯,则1根笔芯的直径约为_______cm;
(2)如图乙所示,将笔油滴入水中可以“作画”,其实质是一种_______现象;
(3)如图丙所示,圆珠笔写的字要用磨砂橡皮才容易擦掉,这是采用___________________方法增大摩擦的;
(4)如图丁所示,将用完的笔芯尖部取下,用芯管对着拱起的纸的底部吹气,发现纸_______(选填“变平”、“飞出去”)了,_______(选填“飞机”、“飞艇”)的飞行原理与上述成因相同。
14. 2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。
(1)火箭穿越大气层过程中,以火箭为参照物,嫦娥六号是___________ 的;
(2)着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为___________ 能,太阳能是___________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(3)着陆器在月背采样的影像用___________ 波传回地球。
15. 图甲所示,阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程是___________m;图乙所示是通过导体的电流与电阻的关系,图中阴影部分的面积表示的物理量是___________,某用电器的电功率与通电时间的关系如图丙所示,联系甲、乙两图,则该用电器前60s内消耗的电能是___________J。
16. 如图是汽油机的_______冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟经历_________个工作循环。完全燃烧0.21kg的汽油所释放的热量,完全被40kg初温为45℃的水吸收,则在标准气压下水温升高________℃。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q汽油=4.6×107J/kg]
17. 如图所示,工人用滑轮组提升货物,每个滑轮的重力均为100N。
(1)物体重600N,工人在20s内将物体以0.5m/s的速度匀速提起,工人做功的功率是400W,则此时滑轮组的机械效率是________%;
(2)若绳子能够承受的最大拉力为500N,货物提升过程中绳重和摩擦对应的额外功占总功的比值始终不变,滑轮组的最大机械效率为______%。
18. 如图(a)所示,A、B、C三个薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器内分别装有质量相等的水和某种液体,其中B、C容器的底面积相同。
(1)三个容器中液体对容器底的压强分别为pA、pB、pC,则它们的大小关系是:pA______pB;pB______pC;
(2)将体积相等的甲、乙两个实心正方体物块分别放入B、C容器中,静止时状态如图(b)所示,且两容器液面相平。若,甲、乙所受浮力之比为1:2,则______kg/m3,此时容器对桌面的压强大小关系为pB'______pC'。
19. 如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R'标有“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程0~15V,丁丁进行了下面操作:先闭合开关S和S1,断开开关S2,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光,再断开开关S1闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像。定值电阻R的阻值是________Ω,电源电压是________V,灯泡的额定功率是________W。在确保电路安全的情况下,任意断开和闭合开关,并调节滑片,电路的最小电功率是________W。
三、解答题
20.
(1)图1中,作出入射光线对应的折射光线;
(2)图2,请画出篮球撞击篮板时篮球受的重力G以及篮球对篮板压力F的示意图;
(3)图3甲所示是一款压饺子皮的工具,图乙是简化示意图,图中O为支点,F2是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在乙图上画出阻力臂l2、作用在杠杆A点需要施加的最小动力F1。
21. 小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图所示的实验,让小球沿斜面向下运动,然后撞击木块,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)实验的研究对象是________(选填“小球”或“木块”);
(2)图甲探究的是动能与________的关系;
(3)木块被撞击后,最终会停下来,在此过程中将机械能转化为________能;
(4)在小伟这个实验的基础上,去掉木块,添加毛巾、棉布探究阻力对物体运动的影响。实验中,通过比较_________________________来比较小球受阻力的影响大小。小球在木板、棉布、毛巾表面整个滚动过程中克服阻力做功________(选填“相等”或“不等”)。
22. 小强发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大,于是他做了图甲所示的实验来比较沙子和水这两种物质比热容的差异,实验过程中所使用仪器规格完全相同。
(1)量取质量相同的水和沙子,并记下沙子和水的初始温度;
(2)在实验时只要控制________相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量;通过比较它们________________的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异;
(3)也可以加热使它们升高相同的温度,比较________________来比较它们吸热能力的强弱;
(4)图乙是根据实验数据画出的图像,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,则沙子的比热容是___________J/(kg·℃)。
23. 物理兴趣小组的同学测量牛奶和小石块的密度。
(1)在烧杯中倒入适量的牛奶,用调节好的天平测出烧杯和牛奶的总质量如图乙所示,则烧杯和牛奶的总质量为______g,将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图丙所示,再测出空烧杯的质量为18g,则牛奶的密度为______kg/m3;
(2)在测量小石块密度时,他们设计了如下实验方案进行测量,请你补充完整;
第一种方案是利用家中的电子秤设计出如图丁实验,操作步骤如下:
a.将装有适量水的烧杯放在电子秤上,打开开关并设置归零(即示数为零);
b.如图所示,用细线系住小石块,使石块______,读出电子秤的示数20g;
c.松开细线,使小石块沉入烧杯底部,待电子秤示数稳定后,读出其示数为52g;
则小石块的密度______g/cm3()。若步骤b中不小心溅飞出去少量水,这将导致测量值______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
第二种方案的测量如图戊,步骤如下:
a.在圆柱形玻璃筒内加入适量的水,塑料碗漂浮在水面上,量出筒内水面的高度;
b.将小石块放入碗中,碗仍漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;
c.将小石块放入筒内的水中,碗漂浮在水面上,测出筒内水面的高度;
则小石块密度的表达式为______(已知水的密度为,用所测量的符号表示)。若将测量步骤中的b和c对调,测得的石块密度为,则______(选填“>”“=”或“<”)。
24. 某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律,实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为3V不变。
(1)如图甲所示,是小华所连接的不完整实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,小华将5Ω的电阻接入电路,电压表如图乙所示。后把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,操作是:调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为________V。若要完成整个实验,选择的滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω;
(3)上述探究结束后,该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,设计的电路如图丙所示,探究“电功率跟电流、电压的关系”。
①此实验设计是为了探究电功率与电压的关系,通过________来判断电功率的大小。
②为了探究电功率与电流的关系,小明认为,利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器,改变电流观察灯L1或L₂亮度的变化,即可得出结论。则小明同学的方案________(填“合理”或“不合理”),理由:________________________________________________。
25. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)同组的小红发现电路连接有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确;
(2)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用________(填字母);
A. “10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B. “20Ω 0.5A”的滑动变阻器
(3)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动;
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知:该小灯泡正常发光时的额定功率为________W;
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,利用上述灯泡设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数I=0.2A;
②_________________________________________;
③表达式:Rx=________(用已知量和所测量的字母符号表示)。
26. 随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭,下表为小军家小汽车的相关数据:
总质量:1600kg
额定功率:100kW
车轮与地面的总接触面积:
水箱容量:5L
(1)当水箱装满水,水温升高20℃时,需要吸收的热量为多少?()
(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强为多少?
(3)假如该车在水平路面上以46kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5 kg,则小汽车发动机的效率为多少?()
27. 小华设计的电热恒温箱原理电路如图甲所示,热敏电阻R阻值随温度变化的图线如图乙所示。闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热。当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态;当箱内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA衔铁被释放,触点A再次与B接触。已知工作电路电压U1=220V,R2=440Ω,保温时功率为100W,线圈电阻不计。
(1)温度升高,热敏电阻阻值__________, 电磁铁线圈中电流__________(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与______(选填“R1”、“R2”)并联;
(3)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值是________Ω;
(4)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有________。
A. 增大U2 B. 增大R0 C. 减小U2 D. 减小R0
(5)计算工作电路加热时电路消耗的总功率是多少瓦?
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