内容正文:
苏州中学2023级少预班第一学期
阶段性测试(物理)卷
一 选择题(12×2=24分)
1. 如图所示,下列生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳
B. 核桃夹
C. 食品夹
D. 旗杆顶端定滑轮
【答案】C
【解析】
【详解】AB.钢丝钳、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故AB不符合题意;
C.食品夹在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.旗杆顶端定滑轮在使用时动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2. 工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处,若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,该装置的机械效率为η(不计绳重和摩擦),求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是( )
A. F= B.
C. D. F=
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,承担重物绳子的段数n=3,根据题意,不计绳重和摩擦,工人师傅作用在绳子自由端的拉力
故A错误;
BCD.克服水泥重力做的有用功W有=G0h,绳子自由端的拉力做的总功
滑轮组的机械效率
所以绳子自由端拉力
综上分析知,故BC错误,D正确。
故选D。
3. 科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部罐嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环的动能增大,重力势能减小
B. 圆环的动能增大,重力势能增大
C. 圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D. 圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.在圆环加速滚上斜坡的过程中,圆环的质量不变,速度增大,重心降低,所以动能增大,重力势能减小,故A正确,B错误;
C.圆环沿斜面加速上升,说明合力方向向上,沿斜面方向圆环只受摩擦力,则受到的摩擦力应该沿斜面向上,故C错误;
D.圆环受到的支持力的施力物体是斜面,是由于斜面发生弹性形变产生的,故D错误。
故选A。
4. 我国运动员朱雪莹曾获得奥运会女子蹦床的金牌,如图是朱雪莹比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 她刚接触蹦床时动能最大
B. 刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,她的机械能减小
C. 刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,她的动能转化为蹦床的弹性势能
D. 下落到最低点时,她受力平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动员从高处落下,在接触蹦床前,在重力的作用下做加速运动,接触蹦床后,受到蹦床竖直向上的弹力的作用,开始弹力小于重力,运动运动员继续向下做加速运动,当弹力等于重力时,速度最大,动能最大,故A错误;
BC.从刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,蹦床的形变程度逐渐变大,弹性势能变大,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,所以运动员的机械能减小,故B正确,C错误;
D.下落到最低点时,她受到的弹力大于重力,受力不平衡,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB=BC,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,AB过程中加速运动,BC过程中匀速运动,下列说法中正确的是( )
A. 木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B. 水平拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功
C. 木块在AB段与桌面有摩擦,它的机械能逐渐减小
D. 水平拉力F在AB段的功率小于在BC段的功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.木块在AB段做加速运动,木块受力不平衡,则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小,即fAB<F;木块在BC段做匀速运动,此时木块受力平衡,则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小,即fBC=F;因水平拉力F大小不变,所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力,故A错误;
B.木块在AB段和BC段运动的距离相等,拉力F是恒力,则根据W=Fs可知,水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功,故B错误;
C.木块在AB段做加速运动,质量不变,则木块的动能增大;木块的高度不变,质量不变,则木块的重力势能不变;因机械能等于动能与势能之和,所以木块在AB段的机械能逐渐增大,故C错误;
D.由题知,木块在AB段做加速运动,在BC段做匀速运动,整个过程中速度的变化是连续的(即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动),所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度;拉力F是恒力,则根据公式可知,水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率,故D正确。
故选D。
6. 用如图所示的滑轮组甲和乙提升重物(钩码),不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率相同
B. 若钩码重力和绳端拉力相同,则滑轮组甲的机械效率高
C. 若钩码重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率相同
D. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组甲的机械效率高
【答案】B
【解析】
【详解】A.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
现在物重相等,但两滑轮组中动滑轮的重力不一定相等,所以,滑轮组的机械效率不一定相同,故A错误;
BC.滑轮组甲由2段绳子承担物重,即n甲=2;滑轮组乙由3段绳子承担物重,即n乙=3;若钩码重力和绳端拉力相同,根据
可知,滑轮组甲的机械效率高,故B正确,C错误;
D.若滑轮重力和绳端拉力相同,且不计绳重和摩擦,则提升的物重分别为
G甲=2F﹣G动,G乙=3F﹣G动
显然乙图中物重要重些,由
可知,滑轮组乙的机械效率高,故D错误。
故选B。
7. 关于如图所示的四个实验情景,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:红墨水在热水中扩散得快,说明质量相同的同种物体,温度越高物体内能越大
B. 图乙:快速下压活塞,棉花被点燃,说明对物体做功,物体的内能会增加
C. 图丙:瓶子内的空气推动塞子跳起过程相当于汽油机的做功冲程
D. 图丁:“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”实验中,比较加热时间来判断两种燃料放出热量的多少
【答案】D
【解析】
【详解】A.在质量相同的热水和冷水中各滴一滴红墨水,红墨水在热水中扩散得快,说明质量相同的同种物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大,故A正确,不符合题意;
B.下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,使空气温度升高,空气将热量传递给棉花,当棉花温度达到着火点时,会燃烧起来,这一现象说明:外界对物体做功,物体内能增加,故B正确,不符合题意;
C.瓶子内的空气推动塞子跳起时,瓶内气体对塞子做功,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能,空气内能减小,做功冲程将内能转化为机械能,相当于汽油机的做功冲程,故C正确,不符合题意;
D.比较不同燃料的热值实验中,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,应等燃料全部燃烧,通过观察温度计示数的上升情况来比较两种燃料热值的大小,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 如图所示,是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( )
A. 120J B. 100J C. 90J D. 80J
【答案】C
【解析】
【详解】小球从A到B时弹跳的高度大于从B到C时弹跳的高度,从A到B克服空气阻力做的功大,机械能损失多;从A到B的过程中机械能减少20J,故小球从B到C损失的机械能应该小于20J,C选项符合题意,选填C.答案:C
9. 如图甲所示是测体温用的额温枪,图乙是它的工作电路原理示意图。R是热敏电阻,用以感知人体温度,其阻值R与温度t的关系如图丙,R0为定值电阻,显示仪由电压表改装而成,在测量体温时,下列说法中正确的是( )
A. 显示仪的示数会随被测者体温的升高而减小
B. 热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大
C. 长时间使用后电源电压降低,测相同温度时,显示仪示数变小
D. 若将R0换为阻值更小的电阻,测相同温度时,显示仪示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据图丙可知,热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小;被测者温度升高时,热敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据可知,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,故AB错误;
C.长时间使用后电源电压降低,电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,测相同温度时,R0两端的电压变小,即显示仪示数变小,故C正确;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更小的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变小,因此显示仪示数会变小,故D错误。
故选C。
10. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
【答案】A
【解析】
【详解】两盏灯为并联电路.灯L2的电流不变,说明灯L2既没有短路使电流增大也没有断路使电流变为0,答案BD错.灯L1短路的话,会造成灯L2也被短路,电流将不经过灯L2从而使灯L2也熄灭,电流变为0,不符合要求,C错.所以是A灯L1断路,电压表测电源电压所以示数不变,电流表测另外一个支路电流,没有影响.
11. 图甲的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关,滑片P由b端移动到a端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 定值电阻R0=5Ω
B. 电流表的示数由0.3A变化为1.2A
C. 电源电压为5V
D. 将导线c由“1”改接至“2”,可以探究电流与电压的关系
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为5Ω时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压为
U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣①
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V,通过电路的电流为
则电源电压为
U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②得,R0=5Ω,U=6V,故A正确,C错误;
B.由图乙可知滑动变阻器的最大值等于20Ω,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的最小电流
滑动变阻器接入电路的电阻为0时,通过电路的电流最大,最大电流
所以电流表的示数由0.24A变化为1.2A,故B错误;
D.将导线c由“1”改接至“2”,电压表的正负接线柱接反了,所以不可以探究电流与电压的关系,故D错误。
故选A。
12. 如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩Δl的长度(弹簧始终在弹性限度内)后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.释放木块后,因压力和接触面粗糙程度不变,故木块所受地面滑动摩擦力不变,根据,木块克服地面摩擦力所做的功W一直增大,且从图中看,故A正确,B错误;
CD.木块向右运动,说明开始时弹簧弹力大于摩擦力,向右运动过程中,弹簧形变量逐渐变小,弹力也逐渐变小,当弹力等于摩擦力时,木块速度达到最大值,弹簧恢复原长即到O点时,弹力为0,故木块最大速度时应在O点左侧,因木块质量不变,速度最大时动能最大,当到达O点时,木块仍在向右运动,故动能不为零,故CD错误;
故选A。
二 填空题(36×1=36分)
13. 简单机械的使用,给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于______(选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同)。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是______,若晾衣架的总重为100N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=______N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 定滑轮 ③. 25 ④. 粗
【解析】
【详解】[1]图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,在拉动时,A的树干和绳子一起运动,起到省力的作用,相当于动滑轮。
[2]图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子,轴是固定的,起到改变力的方向的作用,是定滑轮。
[3]由图乙知有四段绳子提起晾衣杆,n=4,晾衣架的总重为100N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力
[4]丙图的螺丝刀,手柄相当于轮轴的轮,手柄越粗,轮半径越大,相当于动力臂越大,故螺丝刀用起来更省力。
14. 如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2 kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为______kg,若物体质量增大,则要将秤砣向______(选填“左”或“右”)移动;若长时间使用后秤砣有一点缺损,则测量值比被测物体的真实质量要______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 0.8 ②. 右 ③. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】[1]被测物体的重力为
故被测物体的质量为
故被测物体的质量为0.8kg。
[2]若物体质量增大,则物体的重力与力臂的乘积变大,在则要将秤砣重力不变时,需要增大力臂,故将秤砣向右移动。
[3]若秤砣有一点缺损,则力臂变大,那么所测物体的重力变大,即质量偏大。
15. 如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小为___________g;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为___________s(g=10N/kg)。
【答案】 ①. 1000 ②. 12.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]从图乙可以看到,一开始时,力传感器读数大小是10N,由于AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒,不考虑它们的质量,不考虑它们的重力,那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小,则根据可知,物体M的质量
物体M的质量是1000g。
[2]从图乙可以看到,物体从A点开始运动,到第5s时,力传感器读数大小是零,即A端没有压力,那么物体M就应该是在O点,这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零,运动时间是5s,这段时间通过的路程
则物体M匀速运动的速度
物体M匀速运动的速度是0.06m/s;
然后继续向右运动,物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大,直到AC能承受的最大弹力大小为15N,根据杠杆的平衡条件可知
其中的F是最大弹力15N,lx是物体M相对于O点往右移动的距离,代入数据解得
那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时,物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m,物体M匀速运动的速度是0.06m/s,则物体M相对于O点往右移动的时间
物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s,由上述可知,在OA段移动时,需要的时间是5s,则物体从A点开始运动时间最长为
物体从A点开始运动时间最长为12.5s。
16. 小明骑电动自行车下坡时重力势能将______;到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能将______。刹车后很快停了下来,发现刹车片很烫,这是通过______的方式改变刹车片的内能,汽车内燃机四个工作冲程中,______冲程的能量转化情况与之相同。
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 做功 ④. 压缩
【解析】
【详解】[1]小明骑电动自行车下坡时,质量不变,高度减小,所以重力势能减小。
[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,动能不变,重力势能不变,所以机械能不变。
[3][4]发现刹车片很烫,这是由于刹车片和地面摩擦生热,机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变了刹车片的内能。汽车内燃机四个工作冲程中,压缩冲程是将机械能转化为内能,所以压缩冲程的能量转化情况与之相同。
17. 立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系.据图可知,该运动员受到的重力为_____N;他在_____(填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度.
【答案】 ①. 500 ②. t3
【解析】
【详解】第一空.运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0﹣t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图像可知运动员的重力:G=F=500N;
第二空.运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;
由图像可知:
t1﹣t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动,其速度增大.
t2﹣t3内,F>G,运动员所受合力向上,运动员继续向上加速运动,其速度增大.
t3﹣t4内,F<G,运动员受到合力向下,由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小;
所以,t1﹣t3过程,运动员的速度一直增大;t3﹣t4是减速,故t3时刻获得最大速度.
18. 如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30°,重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连,小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态),小明对绳的拉力所做的功为1000J,克服弹簧拉力做功300J,则克服物块重力做的功为_____J,物块与斜面之间摩擦力的大小为_____N.(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)
【答案】 ①. 500 ②. 100
【解析】
【详解】已知斜面的倾角为30°,物块沿斜面向上匀速运动2m,则斜面的高度h=s=×2m=1m,克服物块重力做的功W有用=Gh=500N×1m=500J;W额=W总﹣W1﹣W有用=1000J﹣500J﹣300J=200J,由W额=fs可得,物块与斜面之间摩擦力的大小f===100N.
19. 如图所示,粗糙的斜面长,高,用沿斜面方向的拉力F将一个重为的小车由斜面底端匀速拉到顶端,运动过程中小车克服摩擦力做了1.2J的功,则小车所受的摩擦力大小是 __________N,拉力F的大小是 __________N,斜面的机械效率是 __________%(保留1位小数)。
【答案】 ①. 2 ②. 7 ③. 71.4
【解析】
【详解】[1]小车克服摩擦力做了1.2J的功,由可得摩擦力大小
[2]拉力做的有用功
拉力做的总功为
由可得拉力大小
[3]斜面的机械效率为
20. 如图所示,将铜片和锌片分别插入橙子中,制成“水果电池”,闭合开关,发光二极管发光,电流方向如图所示,则铜片是水果电池的______极,水果电池供电时,______能转化为电能,发光二极管是由______(选填“超导体”、“绝缘体”或“半导体”)材料制成的,图中将三个橙子串联起来接入电路,目的是增大二极管两端的______。
【答案】 ①. 正 ②. 化学 ③. 半导体 ④. 电压
【解析】
【详解】[1]根据发光二极管具有单向导电性可知,铜片是水果电池的正极,锌片是负极。,
[2]橙子电池工作时,消耗化学能,产生电能,将化学能能转化为电能。
[3]导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,发光二极管是由半导体材料制成的。
[4]串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,因此图中将三个橙子串联起来接入电路,目的是增大二极管两端的电压。
21. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数变大,所指示的质量数也增大。则接线柱“1”应与“________”(选填“2”或“3”)连接,该电表应该是由一种________(选填“电流表”或“电压表”),电阻R0的作用是___________。
【答案】 ①. 3 ②. 电流表 ③. 保护电路
【解析】
【详解】[1][2]由图知道,显示器相当于电流表串联在电路中,当货车质量增大时,滑片向下滑动,已知此时显示器的示数增加,即电路中的电流增大,由欧姆定律知道,电路的总电阻应变小,即滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,因此接线柱“1”应与“3”连接。
[3]若去掉R0,则滑片在最下端时会造成电路发生短路,所以,电阻R0在电路中起到保护电路的作用。
22. 如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。当有电流通过“播放器”时,会播放音乐。“定时开关”到达设定时间,自动断开,否则闭合。闭合开关S,装置在课间时,播放器 ___________(填“有”或“无”)电流,“定时开关”处于 ___________(填“闭合”或“断开”)状态。装置在上课期间,指示灯 ___________(填“会”或“不会”)亮。
【答案】 ①. 有 ②. 断开 ③. 会
【解析】
【详解】[1][2][3]分析此电路的连接情况是:开关S与小灯串联,之后电路分成两支,一支是定时开关,一支是播放器。即定时开关与播放器是并联的。定时开关断开时,播放器有电流通过,播放声音,且小灯发光;定时开关闭合时,播放器被短接,没有电流通过,不能播放声音,只有小灯发光。因此在课间时,定时开关是断开的,播放器有电流通过,播放声音。上课期间,定时开关闭合,播放器短接,没有电流通过,不能播放声音,此时小灯是发光的。
23. 为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压,若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化图像如图乙所示,当AB两端电压为______V 时,跳绳自动计数器会计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的_______倍 。
【答案】 ①. 2 ②. 5
【解析】
【详解】[1]由甲图电路可知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端的电压。当射向R1的激光被挡时,R1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压增大,R2分得电压减小,由图象可知,此时
U2=UAB=2V
因为R1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压为2V计数一次。
[2]由串联电路的分压原理得到
R1=5R2
当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象可知此时
U2'=UAB'=6V
由串联电路的分压原理有
R1'=R2
且
R1=5R1'
即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍。
24. 如图甲是家用网线“双纹线”的内部结构图,每组网线由两根导线缠绕而成,生活中常用它来传输弱电信号。按如图乙所示电路,使用其中一组网线连接信号发射器和信号接收器,能实现信号的传输。传输信号时,发射器产生3V的稳定电压。为了避免各种干扰,传输电流不得小于5mA,如果信号接收器两端的电压U收≥2V,信号就能被成功识别。
(1)在传输信号过程中,网线和信号接收器______(串联/并联)在电路中。为了保证信号能被成功识别,传输信号的网线电阻最大为______Ω;
(2)若连接发射器和接收器的这组网线电阻为20Ω,则为了避免信号干扰且能被成功识别,信号接收器的最小电阻值为______Ω,最大电阻值为______Ω。
【答案】 ①. 串联 ②. 200 ③. 40 ④. 580
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,信号发射器、网线和信号接收器串联接入电路中。
[2]根据串联电路的电压特点可得,网线的两端最大电压为
根据欧姆定律可得,网线的最大电阻为
(2)[3][4]根据串联分压原理可得
网线电阻为20Ω,则信号接收器的最小电阻值为
根据欧姆定律可得,电路的最大总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,信号接收器的最大电阻为
三 解答题(40分)
25.
(1)如图甲所示,为电工师傅剪铁线用的钢丝钳。在电工师傅剪铁线时,钢丝钳的各手柄可以看作杠杆AOB,如图乙所示,其中O为支点,为阻力,请在乙图中作出剪铁线时的阻力的阻力臂,作用在A点的最小动力及其动力臂。
(2)小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图中画出绕线的方法。
(3)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:灯和灯并联;开关控制整个电路,电流表测量通过灯的电流。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
反向延长阻力的作用线,从支点O向该作用线作垂线段,标出阻力臂;根据杠杆平衡条件,连接支点O与作用点A,线段OA就是最长动力臂,此时动力最小;再过A点作出垂直于OA向下的线段,画上箭头标注最小动力,同时标注直角符号,据此作图。
【小问2详解】
因为小明站在地面上提升重物,拉力方向需要竖直向下,所以要把绳子的起始端固定在上方定滑轮的挂钩上,向下绕过下方的动滑轮,再向上绕过定滑轮,使绳子自由端竖直向下交到人的手中,注意绳子要贴合滑轮的凹槽,不要出现交叉的情况,据此作图。
【小问3详解】
根据题目要求两灯并联,开关控制整个电路说明开关要接在干路上,电流表测的电流所以电流表和串联,把电源负极接线柱连接到电流表的负接线柱,再把的左端接线柱和的左端接线柱连接在一起,最后把右接线柱与电流表的负接线柱相连,这样电流从电源正极流出经过开关后分成两条支路,一条经过,另一条经过和电流表,两条支路汇合后流回电源负极,就完成符合条件的电路连接,连接导线时注意导线不能交叉,据此作图。
26. 如图,塔式起重机上的滑轮组匀速吊起的重物升高2m时,拉力做的总功为。求:
(1)绳端所用拉力;
(2)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)5000N
(2)80%
【解析】
【小问1详解】
由图可知,绳子自由端移动的距离
由可知,绳端所用拉力
【小问2详解】
拉力做的有用功
滑轮组的机械效率
27. 太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中体积为50L、初温为15℃的水升高到55℃。[水的比热容c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)热水器中水质量m;
(2)热水器中水吸收的热量Q吸;
(3)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q=3×107J/kg,设焦炭放出的热量有70%被水吸收)
【答案】(1)50kg;(2)8.4×106J;(3)0.4kg
【解析】
【详解】解:(1)热水器中水的体积
V=50L=50dm3=0.05m3
由密度公式可得热水器中水质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg
(2)热水器中水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(55℃﹣15℃)=8.4×106J
(3)由可得,焦炭完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得,需要完全燃烧焦炭的质量
答:(1)热水器中水质量为50kg;
(2)热水器中水吸收的热量为8.4×106J;
(3)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧0.4kg的焦炭。
28. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆位置如图甲所示,为使其在水平位置平衡,应将平衡螺母向________调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,拉力最小时,大小为________N。
(3)得到实验结论后,利用图丙所示装置,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与________的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的________(选填“①”或“②”或“③”或“④”)。
【答案】(1)右 (2)2
(3) ①. ②. ④
【解析】
【小问1详解】
图甲杠杆左端低、右端高,平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
每个钩码 0.5N,A 处3个钩码总重力1.5N,设每格长度为L,A 点力臂 4L,B 点最大力臂3L,由杠杆平衡条件
则
解得拉力大小为
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件
变形得
其中为固定值,所以 与的关系图像应为一条过原点的直线,对应图丁中的①;
重物M从A移到P,阻力臂变小,重物M的重力不变,则变小,即图像斜率变小,F与的关系图像对应④。
29. 小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为l1,OB的长度为l2;
④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底 杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为l3.请根据她的测量方案回答下列问题:
(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中,第一次调节水平平衡是________,第二次调节水平平衡是________。(a/b)a.消除直杆自重的影响b.便于测量力臂
(2)实验中长度________(l1/l2/l3)的测量是多余的。
(3)小石块密度的表达式为ρ=________(选用字母ρ水 l1 l2 l3表示)。
【答案】(1) ①. a ②. b
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
第一次调节直杆水平平衡,是将悬挂点O作为支点,让直杆自重的力臂为0,消除直杆自重对实验的影响,故选a;
第二次调节水平平衡时,由于悬挂的重物拉力方向都是竖直方向,直杆水平时力臂刚好与直杆重合,可以直接从直杆上量取力臂长度,便于测量力臂,因此第二次选b。
【小问2详解】
设重物重力为,根据两次杠杆平衡推导:步骤②的平衡式:
步骤④石块浸没在水中时,受到浮力作用,对杠杆的拉力为,平衡式:
两式左侧都是,可直接联立消去和,因此的测量是多余的。
【小问3详解】
由,
代入
约去gV,整理得
解得
30. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mc,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度______;(选填“相等”或“不相等”)
(2)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患______;(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(3)用来研究超载安全隐患时,我们应选择______两个图所示实验进行比较;
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择______两个图所示实验进行比较;
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块克服摩擦力所做的功为W,则E0______W(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. 相等 ②. 越大 ③. 甲、丙 ④. 甲、乙 ⑤. >
【解析】
【详解】(1)[1]小球从同一高度释放,可以控制小球运动到水平面时速度相等。
(2)[2]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离,来比较小球动能的大小;在同样的平面上木块被撞得越远,小球的动能就越大,安全隐患越大。
(3)[3]超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大;选择到达水平面的速度相等,质量不同的AC小球进行实验,故应该选择甲丙两实验。
(4)[4]超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大;选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球,故应该选择甲乙两实验。
(5)[5]球与木块碰撞的过程中,球对木块做功,由于碰撞后小球继续运动,仍具有动能,做功的大小小于球最初的动能;木块在运动过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小,也就是小于碰撞前小球的动能,即
31. 在“测量定值电阻阻值”实验中,备选的器材有:不同阻值的待测电阻Rx若干、电源(电压恒定约3V)、电阻箱(0~9999Ω)、电压表、电流表、导线、开关若干,电路如图甲所示。
(1)第一小组的Rx1约为10Ω,a框内为电压表,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路。
②闭合开关,调节电阻箱,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,为______A。
③改变电阻箱的阻值多次实验,计算得到R1的阻值,多次实验的目的是______。
(2)第二小组的Rx2约为15Ω,a框内为开关S1,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0。
②只闭合开关S,读出电流表示数,记为I,断开开关。
③闭合开关______,调节电阻箱,直至电流表示数为I,记录电阻箱阻值为R0。
④则Rx2=______。
⑤若第①步操作中电阻箱阻值调为R1,其他操作一致,第③步实验中电阻箱阻值记为R2。
⑥Rx2=______。
(3)第三小组的Rx3约为300Ω,a框内为电压表,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0,闭合开关,记录______表示数。
②调节电阻箱,直至电表示数为原来的时,记录电阻箱阻值为R3。
③Rx3=______。
(4)第四小组的Rx4约为20Ω,a框内为电阻箱,b框内为导线。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至最大,闭合开关,读出电流表示数记为I。
②调节电阻箱阻值,当电流表示数为______时,记录电阻箱阻值为R4。
③则Rx4=______。
【答案】 ①. 0.28 ②. 求平均值减小误差 ③. S、S1 ④. R0 ⑤. R2-R1 ⑥. 电压 ⑦. 0.5R3 ⑧. 2I ⑨. R4
【解析】
【详解】(1)②[1]由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的读数为0.28A。
③[2]改变电阻箱的阻值多次实验,通过欧姆定律,可知,计算得到R1的阻值,多次实验取平均值,其目的是减小误差。
(2)③④[3][4] 正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0。只闭合开关S,读出电流表示数,记为I,则此时电路中只有待测电阻Rx2一个用电器;然后应该同时闭合开关S、S1,此时电路中只有电阻箱一个用电器,调节电阻箱,直至电流表示数为同样为I,记录电阻箱阻值为R0,根据欧姆定律,可知,闭合开关S与同时闭合开关S、S1时Rx2和R0两端电压相同,而且只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时通过Rx2R0的电流也相同,则只闭合开关S与同时闭合开关S、S1时电路中的电阻相同,即Rx2=R0,所以应该同时闭合开关S、S1。
⑥[5] 若第①步操作中电阻箱阻值调为R1,则电阻箱和待测电阻串联接入电路,根据串联电路中电阻的规律可知,串联电路的总电阻等于各分电阻之和,则待测电阻Rx2=R2-R1。
(3)①[6]正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0,闭合开关,此时电压表测的是待测电阻两端的电压,所以应该记录电压表的示数。
③[7]由②可知,此时电压表的示数为原来的,即待测电阻两端的电压为电源电压的,根据串联电路的电压规律可得,此时电阻箱两端的电压为电源电压的,根据串联电路的分压原理可知
因为此时记录电阻箱阻值为R3,则
(4)[8] [9]已知电阻箱(0~9999Ω),将电阻箱阻值调至最大,闭合开关,所以两电阻是并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知此时通过电阻箱的电流很小,可忽略,读出电流表示数记为I,并联电路干路电流等于各支路电流之和,调节电阻箱阻值,当电流表示数为2I时,通过电阻箱的电流为2I-I=I,根据欧姆定律根据欧姆定律,可知,待测电阻和电阻箱两端电压相同,通过待测电阻和电阻箱电流也相同,则电阻箱接入电路的阻值等于待测电阻的阻值,已知电阻箱阻值为R4,故Rx4=R4。
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苏州中学2023级少预班第一学期
阶段性测试(物理)卷
一 选择题(12×2=24分)
1. 如图所示,下列生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳
B. 核桃夹
C. 食品夹
D. 旗杆顶端定滑轮
2. 工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处,若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,该装置的机械效率为η(不计绳重和摩擦),求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是( )
A. F= B.
C. D. F=
3. 科普活动中,老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验,惊艳了全场。该实验如下:将一个用轻质泡沫做成的圆环,轻轻放在一个斜坡上,结果发现圆环不但没有滚下,反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现,这是一个内部罐嵌了一个小铁块的圆环,在圆环加速滚上斜坡的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环的动能增大,重力势能减小
B. 圆环的动能增大,重力势能增大
C. 圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D. 圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
4. 我国运动员朱雪莹曾获得奥运会女子蹦床的金牌,如图是朱雪莹比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 她刚接触蹦床时动能最大
B. 刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,她的机械能减小
C. 刚接触蹦床到运动到最低点的过程中,她的动能转化为蹦床的弹性势能
D. 下落到最低点时,她受力平衡
5. 如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB=BC,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,AB过程中加速运动,BC过程中匀速运动,下列说法中正确的是( )
A. 木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B. 水平拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功
C. 木块在AB段与桌面有摩擦,它的机械能逐渐减小
D. 水平拉力F在AB段的功率小于在BC段的功率
6. 用如图所示的滑轮组甲和乙提升重物(钩码),不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率相同
B. 若钩码重力和绳端拉力相同,则滑轮组甲的机械效率高
C. 若钩码重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率相同
D. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组甲的机械效率高
7. 关于如图所示的四个实验情景,下列说法不正确的是( )
A. 图甲:红墨水在热水中扩散得快,说明质量相同的同种物体,温度越高物体内能越大
B. 图乙:快速下压活塞,棉花被点燃,说明对物体做功,物体的内能会增加
C. 图丙:瓶子内的空气推动塞子跳起过程相当于汽油机的做功冲程
D. 图丁:“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出热量”实验中,比较加热时间来判断两种燃料放出热量的多少
8. 如图所示,是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为( )
A. 120J B. 100J C. 90J D. 80J
9. 如图甲所示是测体温用的额温枪,图乙是它的工作电路原理示意图。R是热敏电阻,用以感知人体温度,其阻值R与温度t的关系如图丙,R0为定值电阻,显示仪由电压表改装而成,在测量体温时,下列说法中正确的是( )
A. 显示仪的示数会随被测者体温的升高而减小
B. 热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大
C. 长时间使用后电源电压降低,测相同温度时,显示仪示数变小
D. 若将R0换为阻值更小的电阻,测相同温度时,显示仪示数变大
10. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
11. 图甲的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关,滑片P由b端移动到a端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 定值电阻R0=5Ω
B. 电流表的示数由0.3A变化为1.2A
C. 电源电压为5V
D. 将导线c由“1”改接至“2”,可以探究电流与电压的关系
12. 如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩Δl的长度(弹簧始终在弹性限度内)后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二 填空题(36×1=36分)
13. 简单机械的使用,给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于______(选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同)。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是______,若晾衣架的总重为100N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=______N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
14. 如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2 kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为______kg,若物体质量增大,则要将秤砣向______(选填“左”或“右”)移动;若长时间使用后秤砣有一点缺损,则测量值比被测物体的真实质量要______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15. 如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量大小为___________g;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杆不断,物体从A点开始运动时间最长为___________s(g=10N/kg)。
16. 小明骑电动自行车下坡时重力势能将______;到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能将______。刹车后很快停了下来,发现刹车片很烫,这是通过______的方式改变刹车片的内能,汽车内燃机四个工作冲程中,______冲程的能量转化情况与之相同。
17. 立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程.图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系.据图可知,该运动员受到的重力为_____N;他在_____(填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度.
18. 如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30°,重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连,小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态),小明对绳的拉力所做的功为1000J,克服弹簧拉力做功300J,则克服物块重力做的功为_____J,物块与斜面之间摩擦力的大小为_____N.(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)
19. 如图所示,粗糙的斜面长,高,用沿斜面方向的拉力F将一个重为的小车由斜面底端匀速拉到顶端,运动过程中小车克服摩擦力做了1.2J的功,则小车所受的摩擦力大小是 __________N,拉力F的大小是 __________N,斜面的机械效率是 __________%(保留1位小数)。
20. 如图所示,将铜片和锌片分别插入橙子中,制成“水果电池”,闭合开关,发光二极管发光,电流方向如图所示,则铜片是水果电池的______极,水果电池供电时,______能转化为电能,发光二极管是由______(选填“超导体”、“绝缘体”或“半导体”)材料制成的,图中将三个橙子串联起来接入电路,目的是增大二极管两端的______。
21. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数变大,所指示的质量数也增大。则接线柱“1”应与“________”(选填“2”或“3”)连接,该电表应该是由一种________(选填“电流表”或“电压表”),电阻R0的作用是___________。
22. 如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。当有电流通过“播放器”时,会播放音乐。“定时开关”到达设定时间,自动断开,否则闭合。闭合开关S,装置在课间时,播放器 ___________(填“有”或“无”)电流,“定时开关”处于 ___________(填“闭合”或“断开”)状态。装置在上课期间,指示灯 ___________(填“会”或“不会”)亮。
23. 为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压,若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化图像如图乙所示,当AB两端电压为______V 时,跳绳自动计数器会计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的_______倍 。
24. 如图甲是家用网线“双纹线”的内部结构图,每组网线由两根导线缠绕而成,生活中常用它来传输弱电信号。按如图乙所示电路,使用其中一组网线连接信号发射器和信号接收器,能实现信号的传输。传输信号时,发射器产生3V的稳定电压。为了避免各种干扰,传输电流不得小于5mA,如果信号接收器两端的电压U收≥2V,信号就能被成功识别。
(1)在传输信号过程中,网线和信号接收器______(串联/并联)在电路中。为了保证信号能被成功识别,传输信号的网线电阻最大为______Ω;
(2)若连接发射器和接收器的这组网线电阻为20Ω,则为了避免信号干扰且能被成功识别,信号接收器的最小电阻值为______Ω,最大电阻值为______Ω。
三 解答题(40分)
25.
(1)如图甲所示,为电工师傅剪铁线用的钢丝钳。在电工师傅剪铁线时,钢丝钳的各手柄可以看作杠杆AOB,如图乙所示,其中O为支点,为阻力,请在乙图中作出剪铁线时的阻力的阻力臂,作用在A点的最小动力及其动力臂。
(2)小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图中画出绕线的方法。
(3)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:灯和灯并联;开关控制整个电路,电流表测量通过灯的电流。
26. 如图,塔式起重机上的滑轮组匀速吊起的重物升高2m时,拉力做的总功为。求:
(1)绳端所用拉力;
(2)滑轮组的机械效率。
27. 太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中体积为50L、初温为15℃的水升高到55℃。[水的比热容c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)热水器中水质量m;
(2)热水器中水吸收的热量Q吸;
(3)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q=3×107J/kg,设焦炭放出的热量有70%被水吸收)
28. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆位置如图甲所示,为使其在水平位置平衡,应将平衡螺母向________调节。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,拉力最小时,大小为________N。
(3)得到实验结论后,利用图丙所示装置,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与________的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的________(选填“①”或“②”或“③”或“④”)。
29. 小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O;
②将一重物悬于结点O左侧的A点,小石块悬于结点O的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B点时,直杆在水平位置平衡;
③用刻度尺测量OA的长度为l1,OB的长度为l2;
④保持重物的悬点位置A不变,将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底 杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量OC的长度为l3.请根据她的测量方案回答下列问题:
(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中,第一次调节水平平衡是________,第二次调节水平平衡是________。(a/b)a.消除直杆自重的影响b.便于测量力臂
(2)实验中长度________(l1/l2/l3)的测量是多余的。
(3)小石块密度的表达式为ρ=________(选用字母ρ水 l1 l2 l3表示)。
30. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mc,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度______;(选填“相等”或“不相等”)
(2)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患______;(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(3)用来研究超载安全隐患时,我们应选择______两个图所示实验进行比较;
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择______两个图所示实验进行比较;
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块克服摩擦力所做的功为W,则E0______W(选填“>”、“<”或“=”)。
31. 在“测量定值电阻阻值”实验中,备选的器材有:不同阻值的待测电阻Rx若干、电源(电压恒定约3V)、电阻箱(0~9999Ω)、电压表、电流表、导线、开关若干,电路如图甲所示。
(1)第一小组的Rx1约为10Ω,a框内为电压表,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路。
②闭合开关,调节电阻箱,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,为______A。
③改变电阻箱的阻值多次实验,计算得到R1的阻值,多次实验的目的是______。
(2)第二小组的Rx2约为15Ω,a框内为开关S1,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0。
②只闭合开关S,读出电流表示数,记为I,断开开关。
③闭合开关______,调节电阻箱,直至电流表示数为I,记录电阻箱阻值为R0。
④则Rx2=______。
⑤若第①步操作中电阻箱阻值调为R1,其他操作一致,第③步实验中电阻箱阻值记为R2。
⑥Rx2=______。
(3)第三小组的Rx3约为300Ω,a框内为电压表,b框内为电阻箱。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至0,闭合开关,记录______表示数。
②调节电阻箱,直至电表示数为原来的时,记录电阻箱阻值为R3。
③Rx3=______。
(4)第四小组的Rx4约为20Ω,a框内为电阻箱,b框内为导线。步骤如下:
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调至最大,闭合开关,读出电流表示数记为I。
②调节电阻箱阻值,当电流表示数为______时,记录电阻箱阻值为R4。
③则Rx4=______。
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