内容正文:
九年级物理第四次练习1.10
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,合计24分)
1. 下列数据符合实际的是( )
A. 某家用电饭锅的额定功率为70W
B. 家用台灯工作时的电流约为0.15A
C. 小明将一只铅笔从地上捡到课桌面上做的功约为1J
D. 某新型起重机的机械效率约为98%
2. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。图四个事例中能量转化与之相同的是( )
A. 做功冲程
B. 搓手取暖
C. 压缩气体
D. 弯折铁丝
3. 4月27日,我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球,飞船受空气阻力匀速下降过程中,它的
A. 动能增加,势能减少,内能不变
B. 动能减少,势能不变,内能增加
C. 动能不变,势能增加,内能减少
D. 动能不变,势能减少,内能增加
4. 如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图甲和图丁两个过程中能量转化是相同的
D. 图丙和图丁两个过程中能量转化是相同的
5. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳的力F为250N,则提升重物的过程中( )
A. 绳子自由端被拉下1m B. 做的总功是400J
C. 拉力的功率是25W D. 滑轮组的机械效率是80%
6. 关于温度,热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C. 物体温度越高,所含的热量越多
D. 热传递的过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体。
7. 如图为一条刚装好的民用照明电路,在未装保险丝之前,先将规格为“220 V 40 W”的白炽灯L0接在火线上要装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1都呈暗红色;当只闭合S2时,L0不亮;当只闭合S3时,L0正常发光.下列判断正确的是
A. L0暗红色时消耗的功率为40 W
B. L1所在支路短路
C. L2所在支路短路
D. L3所在支路短路
8. 如图所示的家庭用电的一些做法中,符合安全用电的是( )
A. 图(a)同时使用大功率用电器 B. 图(b)用电器金属外壳接地
C. 图(c)试电笔的握法 D. 图(d)用湿手触摸开关
9. 如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A. 甲灯短路 B. 乙灯短路 C. 甲灯断路 D. 乙灯断路
10. 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A. S1断开,滑片P在图示位置
B. S1闭合,滑片P在图示位置
C. S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D. S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
11. 如图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压为,下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为 B. 小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C. 灯泡消耗的电功率为 D. 电阻的电功率为
12. 如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关后,当滑片P移至变阻器中点位置时,小灯泡恰好正常发光;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.35A,电压表示数变化了2V。针对这个过程,下列判断正确的是( )
A. 电源电压为10V B. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C. 电路允许消耗的最大功率为5.5W D. 小灯泡消耗的功率变化了0.2W
二、填空题: (每空1分,共26分)
13. 照明电路中的LED灯和控制它的开关是________联连接的;近年来手机充电宝日益普及,在给充电宝充电的过程中,充电宝相当于________(选填“电源”或“用电器”);对人体来说,安全电压一般为________。
14. 小明用15N的水平推力使重100N的小车在水平路面上前进了10m,所用的时间为0.5min。在此过程中,小明对小车做了______J的功,功率为______W,小车所受重力对小车做了______J的功。
15. 汽车发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的_____较大;一台单缸四冲程汽油机工作时,______冲程将内能转化为机械能,若该汽油机每分钟做功1800次,则每秒______个冲程,飞轮转速是______r/min。
16. 完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为_________J,若这些热量的42%被水吸收,可以将10kg的水由20℃加热到___________℃ [q煤油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103/(kg•℃)]
17. 如图,弹簧测力计下端吊一铁球,当它们在水平放置的条形磁体的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中,弹簧测力计的示数_____________(选填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”);用细绳系住条形磁体的中间并悬空挂住,当条形磁体静止时,其N极指向地磁______;最早发现地理两极和地磁两极并不完全重合的是北宋科学家______。
18. 某实验小组想用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)他们用相同的漆包线缠__________(选填“铜钉”或“铁钉”)绕制成两个电磁铁A和B,能增强磁性,B上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示;
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引的大头针_____(选填“变多”“不变”或“变少”);
(3)把电磁铁A和B串联。闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总比A能吸引更多的大头针,通过比较,说明在电流相同时,线圈匝数越_____,电磁铁的磁性越强。
19. 电能表表盘上标有“3000R/kW·h”的字样,将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转动了300转,则该用电器在这段时间内消耗的电能是__________kW·h,该用电器的功率是________W.
20. 为节约用电,小明建议爸爸把家里10盏60W的白炽灯全部换成亮度相同的“220V 12W”的LED灯,LED 灯的发光效率为80%,LED灯正常工作时的电流是_______ A(保留两位小数),白炽灯的发光效率是________%,若每盏灯平均每天工作4h,用LED灯后,小明家每天可以少用电________kW·h。
21. 灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”的字样,图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随其电压变化的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中开关闭合后,正常发光的灯泡是______,电压表示数为______V;乙图中开关闭合后,电压表的示数为4V,则电流表的示数为______A。
三、解答题(本题共10小题,共50分,解答27、28题时应有公式和解题过程)
22. 如图所示,动滑轮也可以看作为一个杠杆,请标出它的支点O,并作出动力臂l1。
23. 在图中,用笔画线代替导线将部分家庭电路连接完整,其中开关只控制灯泡;
24. 在图中标出通电螺线管的N、S极以及电源的正负极。
25. 如图所示,斜面长5m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。
求:(1)小明做的有用功;
(2)物体受到斜面的摩擦力;
(3)斜面的机械效率。
26. 如图所示是一款养生壶和它的电路简图,该壶有“加热”和“保温”两挡,电源电压为220V,电阻丝,R1=44Ω, R2=356Ω。[已知求:
(1)养生壶在“加热”挡工作时,电功率是多少W?
(2)在“保温”挡工作时,10s养生壶产生的热量是多少?
(3)现将壶内1kg的水从20℃加热到 75℃,加热过程中若不计热量损失,所需加热时间是多长?
27. 如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,两辆小车分别从同一斜面的相同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
(1)甲、乙两图是探究小车动能与______的关系,实验中是通过观察______来比较小车动能大小的。下列实验中也用到该方法的是______(请填写选项前的序号);
①比较质量相同的不同燃料燃烧时放出的热量
②探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
③探究杠杆的平衡条件
(2)若要探究动能与另一个因素的关系时,让同一辆小车从______(选填“相同”或“不同”)的高度静止释放。
28. 用如图所示甲、乙两套相同的装置,可完成两个实验:实验一“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。
(1)进行实验一时,烧杯中应装入质量______(选填“相等”或“不等”)的______(选填“同种”或“不同种”)的液体,可以通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)进行实验二时,______(选填“需要”或“不需要”)记录燃料充分燃烧所用时间。
29. 在探究“电流与电阻的关系”时,现提供下列器材:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(30Ω,1A)和导线若干。
(1)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片 P应处于______(选填“A”或“B”);
(2)用5Ω的电阻做实验,闭合开关移动滑片,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。保持变阻器的滑片位置不变,断开开关将 R为10Ω的电阻接入电路,再闭合开关,发现电压表的示数______(选填“变小”、“不变”、“变大”),此时应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,使一只电表的示数变为______时,同时读出另一只电表的示数;
(3)为了能够利用上述4个定值电阻完成实验,所保持不变的电压的取值范围是____________V。
30. 小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时,将图甲所示的装置按照图乙接入电路。其中、,记录各容器中液体的初温。
实验步骤:
1.只闭合开关S、,调节滑动变阻器R0使电流表读数为1.5A,记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和。
2.断开,闭合S、,调节滑动变阻器 R0阻值,使电流表示数为1A,分别记录4分钟时,、所在容器中的温度计示数、。
问题:
(1)实验中瓶子中选用__________(选填“水”或“煤油”);
(2)实验中 R2、R3串联接入电路的目的是_________________;
(3)对比与,可探究电流热效应与______的关系;对比与,可得到结论:______ ,
(4)步骤1中,R1在2分钟产生的热量是__________J。
31. 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)实验中直导线应该是_________(选填“南北”或“东西”)方向放置;
(2)实验时闭合开关,发现小磁针偏转,说明通电直导线周围存在_________;
(3)若移走小磁针,则上述结论_________(选填“能”或“不能”)成立;
(4)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明____________;
(5)若将导线平行放置在小磁针的下面,则小磁针的转动方向_______________。
32. 在“测小灯泡电功率实验”中,小灯泡L1额定电压为2.5V。
(1)图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图,请你用笔画线代替导线帮他补充完整,要求:滑动变阻器的滑片P 向左移时,灯泡发光变暗;
(2)闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光,应将滑片向 _____(选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为 _____W;
(3)仅用该实验装置中的器材,以下探究活动不能够完成的是 。
A. 测量小灯泡的电阻
B. 探究串联电路电流的特点
C. 探究串联电路电压的特点
D. 探究电流和电阻的关系
(4)为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率,小明又设计了如图丙所示的电路,电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关 _____(选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片, 使_____________;
②再 ________(选填“闭合”或“断开”)开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表的示数I;
③小灯泡L2额定功率的表达式为 ______。(用、I0、I表示)
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九年级物理第四次练习1.10
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,合计24分)
1. 下列数据符合实际的是( )
A. 某家用电饭锅的额定功率为70W
B. 家用台灯工作时的电流约为0.15A
C. 小明将一只铅笔从地上捡到课桌面上做的功约为1J
D. 某新型起重机的机械效率约为98%
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用电饭锅的额定功率在700W左右。故A不符合题意;
B.家用台灯正常工作时的电流约为0.15A左右,故B符合题意;
C.课桌的高度在0.8m左右,一支铅笔重约0.1N,将一支铅笔从地上拣到课桌上,做的功约为0.08J,故C不符合题意;
D.起重机虽然能够提起很重的货物,但由于机械结构复杂,其中自身重力、摩擦都很大,所以机械效率不高,达不到98%,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。图四个事例中能量转化与之相同的是( )
A. 做功冲程
B. 搓手取暖
C. 压缩气体
D. 弯折铁丝
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】点燃盒内酒精,盒盖被打出去,是内能转化为机械能;做功冲程是内能转化为机械能;搓手取暖、压缩气体、弯折铁丝都是机械能转化为内能。
故选A。
3. 4月27日,我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球,飞船受空气阻力匀速下降过程中,它的
A. 动能增加,势能减少,内能不变
B. 动能减少,势能不变,内能增加
C. 动能不变,势能增加,内能减少
D. 动能不变,势能减少,内能增加
【答案】D
【解析】
【详解】飞船匀速下降过程中,飞船的质量不变,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小,飞船不具有弹性势能,所以势能减小.飞船由于受空气阻力作用,阻力对飞船做功,返回舱的内能增大.故D正确,ABC错误.
4. 如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图甲和图丁两个过程中能量转化是相同的
D. 图丙和图丁两个过程中能量转化是相同的
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,玻璃内的空气被压缩时,气体温度升高,内能增加,故A错误;
B.图乙中,瓶子内空气推动塞子跳起时,内能转化为机械能,则空气的内能减小,故B错误;
CD.图甲中压缩气体,机械能转化为内能,图丙中活塞被弹飞,内能转化为机械能,图丁为内燃机的做功冲程,内能转化为机械能,则图丙和图丁两个过程中能量转化时相同的,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳的力F为250N,则提升重物的过程中( )
A. 绳子自由端被拉下1m B. 做的总功是400J
C. 拉力的功率是25W D. 滑轮组的机械效率是80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,n=2,绳子自由端被拉下的距离
故A不符合题意;
B.拉力做的总功
故B不符合题意;
C.拉力做功的功率
故C不符合题意;
D.所做的有用功
滑轮组的机械效率
故D符合题意。
故选D。
6. 关于温度,热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加
B. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
C. 物体温度越高,所含的热量越多
D. 热传递的过程中,热量是从热量多的物体传递给热量少的物体。
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体内能等于构成物体的分子的势能与动能之和,当温度升高时,分子动能增大,则内能增加,故A正确;
B.物体内能大小与质量和温度均有关,则仅凭温度高低无法判断内能大小,故B错误;
C.热量是过程量,不能说含的热量多少,故C错误;
D.热传递的过程中,热量是自发的从高温物体传递给低温物体,故D错误。
故选A。
7. 如图为一条刚装好的民用照明电路,在未装保险丝之前,先将规格为“220 V 40 W”的白炽灯L0接在火线上要装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1都呈暗红色;当只闭合S2时,L0不亮;当只闭合S3时,L0正常发光.下列判断正确的是
A. L0暗红色时消耗的功率为40 W
B. L1所在支路短路
C. L2所在支路短路
D. L3所在支路短路
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,在未装保险丝之前,先将规格为“220V 40W”的白炽灯 L0 接在火线上要装保险丝的两个接线柱上,当只闭合 S1 时, L0 与 L1 串联,两灯泡分得的电压都小于额定电压,所以他们的功率都小于额定功率40W, L0 和 L1 都呈暗红色是正常的,说明 L1 所在支路正常,故A、B错误;
当只闭合 S2 时, L0 与 L2 串联, L0 不发光,说明灯泡 L2 所在支路断路,故C错误;
当只闭合 S3 时, L0 与 L3 串联, L0 正常发光,即表示 L0 两端电压为220V,说明 L3 所在支路短路,故D正确.
8. 如图所示的家庭用电的一些做法中,符合安全用电的是( )
A. 图(a)同时使用大功率用电器 B. 图(b)用电器金属外壳接地
C. 图(c)试电笔的握法 D. 图(d)用湿手触摸开关
【答案】B
【解析】
【详解】 A.多个大功率用电器同时接在同一个插座上,总功率过大,会导致干路电流过大,容易引发火灾,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.用电器金属外壳接地,若用电器漏电,电流会通过地线导入大地,能避免人体触电,符合安全用电要求,故B符合题意;
C.使用试电笔时,手必须接触试电笔笔尾的金属体才能形成通路,图中手没有接触笔尾金属体,无法正确分辨火线和零线,做法错误,不符合安全用电要求,故C不符合题意;
D.生活用水是导体,用湿手触摸开关时,电流容易通过水传导到人体,引发触电事故,不符合安全用电要求,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示电路,闭合开关,甲乙两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数增大,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A. 甲灯短路 B. 乙灯短路 C. 甲灯断路 D. 乙灯断路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,甲灯、乙灯和电流表串联,电压表测量乙灯两端的电压,电流表测量电路电流.A、若甲灯短路,乙灯泡发光,电路中有电流,电流表有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,故A不符合题意;B、若乙灯短路,电压表也同时被短路,没有示数,甲灯泡发光,电路中电阻减小,电流表示数增大,故B符合题意;C、若甲灯断路,乙灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端不相连,电压表没有示数,故C不符合题意;D、若乙灯断路,甲灯泡不发光,电流表没有示数,电压表与电源两端相连,电压表有示数,故D不符合题意.故选B.
【点睛】先分析电路的连接方式,即两灯泡串联连接,电流表测量电路中的电流,电压表测量乙两端电压,然后根据选项逐一分析,并选出符合要求的选项.
10. 如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A. S1断开,滑片P在图示位置
B. S1闭合,滑片P在图示位置
C. S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D. S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
【答案】D
【解析】
【详解】A.S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的电阻最大,由I=可知,右侧电路中电流最小,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A错误;
BCD.闭合S1时,GMR所处的位置由无磁场变为有磁场,GMR的阻值减小;当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路的电阻最小,由I=可知,左侧电路中的电流最大,电磁铁磁性最强,则GMR的电阻最小,右侧电路中电流最大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,故BC错误,D正确;
故应选D.
11. 如图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压为,下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为 B. 小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C. 灯泡消耗的电功率为 D. 电阻的电功率为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.灯泡和定值电阻串联,通过它们的电流相等,由图甲知,当电流为0.3A时,灯泡两端电压为2V,定值电阻两端电压为6V,由串联电路电压的规律可知总电压为8V,电阻的阻值
R==20Ω
故A错误;
B.由图甲可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故B错误;
C.灯泡的实际功率
PL=ULI=2V×0.3A=0.6W
故C正确;
D.电阻的实际功率
PR=URI=6V×0.3A=1.8W
故D错误。
故选C。
12. 如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关后,当滑片P移至变阻器中点位置时,小灯泡恰好正常发光;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.35A,电压表示数变化了2V。针对这个过程,下列判断正确的是( )
A. 电源电压为10V B. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C. 电路允许消耗的最大功率为5.5W D. 小灯泡消耗的功率变化了0.2W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电流,电流表测电路中的电压。
闭合开关后,当滑片P移至变阻器中点位置时,小灯泡恰好正常发光,小灯泡L规格为“6V3W”,由得,小灯泡正常发光时的电流为
此时电源电压为
滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.35A,电流表示数变小说明电路中总电阻变大,即滑片P移至最右端时,电流表示数为0.35A,此时滑动变阻器阻值变大,分得电压变多,电压表示数变小,此时电压表的示数即小灯泡两端的电压为,则电源电压为
联立关于电源电压的表达式可得
滑动变阻器的最大阻值,电源电压,故AB错误;
C.由可知,电源电压不变,要使电路允许消耗的功率最大,则需电路中的电流最大,小灯泡的额定电流为0.5A,即为电路中最大电流,则电路允许消耗的最大功率为
,故C正确;
D.闭合开关后,当滑片P移至变阻器中点位置时,小灯泡恰好正常发光,小灯泡的功率;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.35A,此时小灯泡两端的电压为4V,此时小灯泡的功率为
则小灯泡消耗的功率变化了
,故D错误。
故选C。
二、填空题: (每空1分,共26分)
13. 照明电路中的LED灯和控制它的开关是________联连接的;近年来手机充电宝日益普及,在给充电宝充电的过程中,充电宝相当于________(选填“电源”或“用电器”);对人体来说,安全电压一般为________。
【答案】 ①. 串 ②. 用电器 ③. 不超过36V
【解析】
【详解】[1]照明电路中的LED灯和控制它的开关是串联连接的。
[2]给充电宝充电,会消耗电能,相当于用电器。
[3]对人体的安全电压不超过36V。
14. 小明用15N的水平推力使重100N的小车在水平路面上前进了10m,所用的时间为0.5min。在此过程中,小明对小车做了______J的功,功率为______W,小车所受重力对小车做了______J的功。
【答案】 ①. 150 ②. 5 ③. 0
【解析】
【详解】[1]小明对小车做的功为
W=Fs=15N×10m=150J
功率为
[2]重力的方向是竖直向下的,小车在重力的方向上没有移动一段距离,故重力对小车不做功。
15. 汽车发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的_____较大;一台单缸四冲程汽油机工作时,______冲程将内能转化为机械能,若该汽油机每分钟做功1800次,则每秒______个冲程,飞轮转速是______r/min。
【答案】 ①.
比热容 ②.
做功 ③.
120 ④.
3600
【解析】
【详解】相同质量的水和其他物质,升高相同温度时,比热容大的水吸收的热量更多,适合作为冷却液。
四冲程汽油机的做功冲程,燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能。
四冲程汽油机每完成1个工作循环,包含4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,已知每分钟做功1800次,则每秒做功次,所以每秒完成个冲程,飞轮每分钟转动转,因此飞轮的转速为
16. 完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为_________J,若这些热量的42%被水吸收,可以将10kg的水由20℃加热到___________℃ [q煤油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103/(kg•℃)]
【答案】 ①. 4.6×106 ②. 66
【解析】
【详解】[1]由Q放=mq可得,0.1kg煤油完全燃烧释放的热量为
Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
[2] 若这些热量的42%被水吸收,则水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=42%×4.6×106J=1.932×106J
由公式Q吸=cmΔt可得
所以可以将10kg的水由20℃加热到
t=20℃+46℃=66℃
17. 如图,弹簧测力计下端吊一铁球,当它们在水平放置的条形磁体的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中,弹簧测力计的示数_____________(选填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”);用细绳系住条形磁体的中间并悬空挂住,当条形磁体静止时,其N极指向地磁______;最早发现地理两极和地磁两极并不完全重合的是北宋科学家______。
【答案】 ①. 先变小后变大 ②. 南极 ③. 沈括
【解析】
【详解】条形磁体的磁性分布规律是两端磁性最强,中间磁性最弱。弹簧测力计的示数等于铁球的重力加上磁体对铁球向下的吸引力,铁球从左到右移动时,磁体对铁球的吸引力先变小、到中间最小、再变大,因此弹簧测力计示数先变小后变大;
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近;根据异名磁极相吸,自由静止的条形磁体N极指向地理北极,因此指向地磁南极;
北宋科学家沈括最早记载发现地理两极和地磁两极并不完全重合(磁偏角)。
18. 某实验小组想用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)他们用相同的漆包线缠__________(选填“铜钉”或“铁钉”)绕制成两个电磁铁A和B,能增强磁性,B上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示;
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引的大头针_____(选填“变多”“不变”或“变少”);
(3)把电磁铁A和B串联。闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总比A能吸引更多的大头针,通过比较,说明在电流相同时,线圈匝数越_____,电磁铁的磁性越强。
【答案】(1)铁钉 (2)变少 (3)多
【解析】
【小问1详解】
电磁铁的铁芯需要用铁类材料(铁钉),因为铜不能被磁化,无法增强磁性,所以这里选铁钉。
【小问2详解】
滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越小,磁性越弱,所以能吸引的大头针变少。
【小问3详解】
电磁铁A和B串联,电流相同,B的线圈匝数更多,吸引的大头针更多,这说明:在电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
19. 电能表表盘上标有“3000R/kW·h”的字样,将某用电器单独接在该电能表上,正常工作30min,电能表转盘转动了300转,则该用电器在这段时间内消耗的电能是__________kW·h,该用电器的功率是________W.
【答案】 ①. 0.1 ②. 200
【解析】
【分析】
【详解】[1]电能表表盘上标有“3000R/kW·h”的字样,表示每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3000转,电能表正常工作30min,电能表转盘转动了300转,则该用电器在这段时间内消耗的电能
[2]用电器的功率
20. 为节约用电,小明建议爸爸把家里10盏60W的白炽灯全部换成亮度相同的“220V 12W”的LED灯,LED 灯的发光效率为80%,LED灯正常工作时的电流是_______ A(保留两位小数),白炽灯的发光效率是________%,若每盏灯平均每天工作4h,用LED灯后,小明家每天可以少用电________kW·h。
【答案】 ①.
0.05 ②.
16 ③.
1.92
【解析】
【详解】LED灯正常工作时的电流是
LED 灯的发光效率为80%,则LED灯的发光功率为
则白炽灯的发光效率为
每盏LED灯每天消耗的电能为
每盏白炽灯每天消耗的电能为
则每盏LED灯比白炽灯节约电能
10盏灯每天可以少用电
21. 灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”的字样,图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随其电压变化的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中开关闭合后,正常发光的灯泡是______,电压表示数为______V;乙图中开关闭合后,电压表的示数为4V,则电流表的示数为______A。
【答案】 ①. L2 ②. 8 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]甲图中两灯泡串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流。由图像可知,两灯泡两端的电压为6V时,它们的额定电流分别为1A、0.5A。因串联电路各处电流相等,且电路中一只灯泡正常发光,另一只灯泡不会烧坏,所以电路中的电流为0.5A,正常发光的灯泡是L2。
[2]由图像可知,流经两灯泡的电流为0.5A时,两灯泡两端的电压分别为2V、6V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以电压表的示数为8V。
[3]乙图中两灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,因为并联电路各支路两端电压相等,所以两灯泡两端的电压都为4V,由图像可知通过两灯泡的电流分别为0.8A、0.4A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数是1.2A。
三、解答题(本题共10小题,共50分,解答27、28题时应有公式和解题过程)
22. 如图所示,动滑轮也可以看作为一个杠杆,请标出它的支点O,并作出动力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】动滑轮是一个变形杠杆,如图,支点是O,动力为F,过支点O向动力作用线画垂线即为动力臂l1如图所示:
23. 在图中,用笔画线代替导线将部分家庭电路连接完整,其中开关只控制灯泡;
【答案】
【解析】
【详解】火线先接入开关的上端接线端,灯泡的右端接线端接零线。插座左接线柱接零线,右接线柱接火线,插座直接并联在火线和零线之间,据此作图。
24. 在图中标出通电螺线管的N、S极以及电源的正负极。
【答案】
【解析】
【详解】在磁体外部,磁感线的规律是从N极出发,回到S极,图中磁感线箭头都从左端出发,回到右端,因此左端是N极,右端是S极;根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指弯曲的方向就是螺线管内电流的方向,可判断出电流从螺线管左端流入、右端流出,因此电流从电源左端流出、右端流入,可得电源左端是正极,右端是负极。
25. 如图所示,斜面长5m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。
求:(1)小明做的有用功;
(2)物体受到斜面的摩擦力;
(3)斜面的机械效率。
【答案】(1)900J;(2)60N;(3)75%
【解析】
【详解】解:(1)小明做的有用功为
W有用=Gh=300N×3m=900J
(2)小明所做的总功为
W总=Fs=240N×5m=1200J
额外功
W额=W总-W有用=1200J-900J=300J
则由W额=fs可得物体受到斜面的摩擦力为
(3)斜面的机械效率为
答:(1)小明做的有用功是900J;
(2)物体受到斜面的摩擦力为60N;
(3)斜面的机械效率为75%。
26. 如图所示是一款养生壶和它的电路简图,该壶有“加热”和“保温”两挡,电源电压为220V,电阻丝,R1=44Ω, R2=356Ω。[已知求:
(1)养生壶在“加热”挡工作时,电功率是多少W?
(2)在“保温”挡工作时,10s养生壶产生的热量是多少?
(3)现将壶内1kg的水从20℃加热到 75℃,加热过程中若不计热量损失,所需加热时间是多长?
【答案】(1)1100 W
(2)1210 J (3)210 s
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,只有R1接入电路,此时电阻较小,功率较大,为加热挡。根据功率公式
【小问2详解】
当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,此时电阻较大,功率较小,为保温挡,总电阻
电路电流
根据焦耳定律
【小问3详解】
水吸收的热量
不计热量损失,,根据可得,
27. 如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,两辆小车分别从同一斜面的相同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
(1)甲、乙两图是探究小车动能与______的关系,实验中是通过观察______来比较小车动能大小的。下列实验中也用到该方法的是______(请填写选项前的序号);
①比较质量相同的不同燃料燃烧时放出的热量
②探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
③探究杠杆的平衡条件
(2)若要探究动能与另一个因素的关系时,让同一辆小车从______(选填“相同”或“不同”)的高度静止释放。
【答案】 ①. 质量 ②. 木块滑行的距离 ③. ① ④. 不同
【解析】
【详解】(1)[1]由甲、乙两图可知,小车的质量不同而从斜面释放的高度相同,木块被小车撞击后滑行的距离也不同,故可知是探究小车动能与质量的关系。
[2]小车滑行到水平面上时,会撞击木块,通过比较木块滑行的距离可以比较小车动能的大小,运用的是转换法。
[3]①比较质量相同的不同燃料燃烧时放出的热量,通过加热水升高的温度比较燃料放出的热量多少,运用了转换法,故①符合题意;
②探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,没有运用转换法,故②不符合题意;
③探究杠杆的平衡条件,没有运用转换法,故③不符合题意。
故选①。
(2)[4]影响物体动能的因素有物体的质量和速度,若要探究动能与另一个因素的关系时,即探究物体的动能与速度的关系时,应控制物体的质量相同而速度不同,故应让同一辆小车从斜面不同的高度静止释放。
28. 用如图所示甲、乙两套相同的装置,可完成两个实验:实验一“探究不同物质吸热升温的现象”,实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。
(1)进行实验一时,烧杯中应装入质量______(选填“相等”或“不等”)的______(选填“同种”或“不同种”)的液体,可以通过______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)进行实验二时,______(选填“需要”或“不需要”)记录燃料充分燃烧所用时间。
【答案】 ①. 相等 ②. 不同种 ③. 加热时间 ④. 不需要
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]进行实验一时。由控制变量法,烧杯中应装入质量相等的不同种液体;由转换法,可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)[4]要质量相等的不同燃料燃烧放出的热量,是用燃料燃烧来加热质量相同的同种液体。因此只需要将燃料充分燃烧,不需要记录燃料充分燃烧所用的时间。
29. 在探究“电流与电阻的关系”时,现提供下列器材:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(30Ω,1A)和导线若干。
(1)连接电路时,开关应______,滑动变阻器的滑片 P应处于______(选填“A”或“B”);
(2)用5Ω的电阻做实验,闭合开关移动滑片,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。保持变阻器的滑片位置不变,断开开关将 R为10Ω的电阻接入电路,再闭合开关,发现电压表的示数______(选填“变小”、“不变”、“变大”),此时应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,使一只电表的示数变为______时,同时读出另一只电表的示数;
(3)为了能够利用上述4个定值电阻完成实验,所保持不变的电压的取值范围是____________V。
【答案】(1) ①. 断开 ②. A
(2) ①. 变大 ②. A ③. 2V (3)2.4~3
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关应断开;滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,由图可知滑动变阻器接的是B端下接线柱,所以滑片P应处在A端(此时接入电阻最大)。
【小问2详解】
当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,根据串联电路分压规律,定值电阻的阻值变大,它分得的电压会变大,即电压表示数变大。
实验要求定值电阻两端电压保持2V不变,所以需要增大滑动变阻器的分压,即增大滑动变阻器接入的电阻,应向A端移动滑片,直到电压表示数变为2V,再读取电流表示数。
【小问3详解】
探究“电流与电阻的关系”时,需保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压的特点,电源电压U不变,此时滑动变阻器两端电压也不变为,根据串联电路的分压原理,可得
当把20Ω的定值电阻接入电路,且滑动变阻器阻值最大为30Ω时,则有,所以定值电阻两端电压最小为2.4V,电压表并联在定值电阻两端,量程为0~3V,因此为了利用4个定值电阻完成实验,的取值范围为2.4V~3V。
30. 小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时,将图甲所示的装置按照图乙接入电路。其中、,记录各容器中液体的初温。
实验步骤:
1.只闭合开关S、,调节滑动变阻器R0使电流表读数为1.5A,记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和。
2.断开,闭合S、,调节滑动变阻器 R0阻值,使电流表示数为1A,分别记录4分钟时,、所在容器中的温度计示数、。
问题:
(1)实验中瓶子中选用__________(选填“水”或“煤油”);
(2)实验中 R2、R3串联接入电路的目的是_________________;
(3)对比与,可探究电流热效应与______的关系;对比与,可得到结论:______ ,
(4)步骤1中,R1在2分钟产生的热量是__________J。
【答案】(1)煤油 (2)使通过电阻的电流相同
(3) ①. 通电时间 ②. 在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多
(4)1350
【解析】
【小问1详解】
实验中需通过液体温度变化反映电阻产生的热量,应选择比热容小的液体,煤油的比热容小于水,在吸收相同热量时温度变化更明显,便于观察实验现象,因此,瓶子中选用煤油。
【小问2详解】
实验中控制变量法要求探究某一因素时保持其他因素不变,和串联接入电路,根据串联电路电流处处相等的特点,可使通过两电阻的电流相同,从而控制电流这一变量,便于探究电阻与电流热效应的关系。
【小问3详解】
对比与,闭合开关S、,和串联,电路电流为1.5A,记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和,在这个实验中,电阻和电流都相同,通电时间不同,液体升高的温度也不同,即电阻产生的热量也不同,因此可用来探究电流的热效应与通电时间的关系。
对比与,断开,闭合开关S、,、和串联,电流表示数为1A,分别记录4分钟时,、所在容器中的温度计示数、,在这个实验中,电流和通电时间相同,电阻不同,液体升高的温度也不同,即电阻产生的热量也不同,根据可得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多。
【小问4详解】
,步骤1中,在2分钟产生的热量是
31. 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)实验中直导线应该是_________(选填“南北”或“东西”)方向放置;
(2)实验时闭合开关,发现小磁针偏转,说明通电直导线周围存在_________;
(3)若移走小磁针,则上述结论_________(选填“能”或“不能”)成立;
(4)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明____________;
(5)若将导线平行放置在小磁针的下面,则小磁针的转动方向_______________。
【答案】(1)南北 (2)磁场
(3)能 (4)电流的磁场方向与电流方向有关 (5)会相反
【解析】
【小问1详解】
实验中直导线应该是南北方向放置,因为小磁针原本受地磁场影响指向南北,将导线沿南北方向放置,电流产生的磁场方向为东西方向,这样能更明显地观察到小磁针的偏转,排除地磁场的干扰。
【小问2详解】
闭合开关后小磁针偏转,说明通电直导线周围存在磁场,这是奥斯特实验的核心结论,证明了电流的磁效应。
【小问3详解】
移走小磁针,上述结论能成立,因为磁场是客观存在的,小磁针只是用来检测磁场,不会因为小磁针的移除而消失。
【小问4详解】
改变电流方向,小磁针偏转方向改变,说明此时通电直导线周围的磁场方向发生了改变,表明电流的磁场方向与电流方向有关。
【小问5详解】
将导线平行放在小磁针的下面,小磁针的转动方向相反,因为电流产生的磁场在导线上方和下方的方向是相反的(安培定则判断),所以小磁针的转动方向会相反。
32. 在“测小灯泡电功率实验”中,小灯泡L1额定电压为2.5V。
(1)图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图,请你用笔画线代替导线帮他补充完整,要求:滑动变阻器的滑片P 向左移时,灯泡发光变暗;
(2)闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光,应将滑片向 _____(选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为 _____W;
(3)仅用该实验装置中的器材,以下探究活动不能够完成的是 。
A. 测量小灯泡的电阻
B. 探究串联电路电流的特点
C. 探究串联电路电压的特点
D. 探究电流和电阻的关系
(4)为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率,小明又设计了如图丙所示的电路,电源电压不变,实验步骤如下:
①闭合开关 _____(选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片, 使_____________;
②再 ________(选填“闭合”或“断开”)开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表的示数I;
③小灯泡L2额定功率的表达式为 ______。(用、I0、I表示)
【答案】(1) (2) ①. B ②. 0.65 (3)D
(4) ①. ②. 电流表的示数为 ③. 闭合 ④.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器的滑片P向左移时,灯泡发光变暗,即电流变小,电阻变大,故将滑动变阻器B接线柱连入电路中,与灯泡串联,由图乙知,电流表选用小量程0~0.6A与灯泡串联,故连接实物图如下所示:
【小问2详解】
电压表示数为1.5V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路的分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B端移动,直到电压表示数等于小灯泡的额定电压;当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.26A,则小灯泡的额定功率为
【小问3详解】
根据电流表、电压表示数,可测量小灯泡的电阻;将电流表分别串联在电路不同处,可探究串联电路电流的特点;将电压表分别并联在各用电器的两端,可探究串联电路电压的特点;探究电流和电阻关系时需要用到多个不同阻值的定值电阻,因此仅用该实验装置中的器材不能够完成,故选D。
【小问4详解】
闭合开关,灯泡与滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,灯泡正常发光,此时
再闭合另一个开关,灯泡被短路,电路为滑动变阻器的简单电路,保持滑动变阻器滑片的位置,即滑动变阻器阻值仍为,读出电流表的示数I,此时
联立两式,可得
则小灯泡的额定功率为
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