重庆市江津区六校2019-2020学年九年级下学期期中物理试题
展开2019-2020学年重庆市江津区六校九年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列物理量最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋的质量约为200g
B.人体的安全电压约为1.5V
C.中学生的体重约为50N
D.家用空调的功率约为1000W
2.(3分)如图所示的美景中都包含有物态变化,其中属于吸热的是( )
A.初春冰雪消融 B.仲夏露珠晶莹
C.深秋云雾缥缈 D.寒冬冰花剔透
3.(3分)新冠肺炎疫情期间,各地白衣战士最美逆行,纷纷驰援武汉。由于病毒强大的传染性,必须做好防护,医护人员长时间戴口罩后,脸上留下了深深的压痕。为减轻由于护目镜和口罩而勒出的勒痕甚至血痕,海军军医大学研发了“防护凝胶贴片“,有效地减轻了医护人员的面部不适,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.压痕深说明压强较小
B.要减轻压痕只能把口罩系的松一点
C.防护凝胶贴片可以减轻压痕,是由于减小了压力
D.防护凝胶贴片可以减轻压痕,是由于增大了受力面积
4.(3分)如图所示是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景,此时光屏上呈现清晰的像,由此可知( )
A.此时光屏上成倒立放大的实像,与照相机的成像原理相同
B.将蜡烛远离透镜,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜
C.仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上无法呈现出清晰的像
D.随着蜡烛越烧越短,呈现在光屏上的像也会向下移动
5.(3分)刘伟同学为了探究“阻力对物体运动的影响”,设计了如图所示的斜面实验。以下说法不正确的是( )
A.为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,应将小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是控制变量法
B.分析甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况,小车所受阻力越小,速度减小得越慢
C.若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上保持静止或匀速直线运动
D.通过本实验推理可知“物体的运动不需要力来维持”观点是正确的
6.(3分)如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A.将红墨水同时滴入冷、热水烧杯中,热水先变红,说明扩散现象只发生在高温物体间
B.用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明大气压强的存在
C.将活塞迅速下压,使筒内的硝化棉燃烧,说明外界对物体做功,使物体的内能增大
D.向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾,是由于瓶内气体内能增加,温度升高而产生的水蒸气
7.(3分)如图所示为常用电热暖手宝。它具有安全防爆,自动断电功能:当储水袋内气压过大或温度过高时,压力开关S1和温控开关S2都会单独自动切断电路,同时指示灯熄灭,保证电路安全使用。下图能正确表示该电热暖手宝电路示意图的是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为3V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“10Ω1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数的最大值为0.25A
C.电压表的示数范围为1~3V
D.电路的最大电功率是1.2W
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
9.(2分)2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆月球表面,如图甲所示,巡视器“玉兔二号”正在稳步驶离停稳在月球表面的嫦娥四号,以月球为参照物,嫦娥四号是 (选填“运动”或“静止”)的。甲、乙两人同时、同地、同向一直做匀速直线运动,他们运动的路程s和时间t的关系如图乙所示,5s之后,两人相距 m。
10.(2分)新型冠状病毒肆虐,ICU重症监护室内配有容积为0.5m3,充满氧气的钢瓶,供急救病人时使用,其密度为6kg/m3.若某次抢救病人用去瓶内氧气的,则瓶内氧气的质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”),其密度为 kg/m3。
11.(2分)如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (变大/变小/不变)。
12.(2分)如图甲所示,底面积200cm2,重为10N,足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m深的水,置于水平桌面上。如图乙所示,细线吊着质量为3kg,边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中,此时容器内水对底部的压强为 Pa;若剪断细线,待稳定后,烧杯对桌面的压强为 Pa。
13.(1分)如图,重20N的实心球抛出后在空中飞行,用力的示意图画出它所受到的重力。
14.(1分)如图所示,在杠杆AOB的A端挂一重物G,要使杠杆在如图所示的位置平衡,请画出在杠杆上施加的最小动力F及其力臂L的示意图。
15.(2分)如图所示,龙潭湖位于重庆市江津区的四面山镇,是一个宽约百米、长近3000米的自然湖泊。顺湖望去,四座奇峰直插云霄,被轻烟白雾环缭漫绕,仿佛四扇画屏,被称为画屏山。湖中淌舟,既可欣赏素练飞泻,感受清风沐浴,又可观看山中奇花异草。漫步龙潭湖畔:绿草茵茵,散发着一股浓郁的青草味;绿树成荫,柔弱的枝条轻吻着如镜的湖面;鱼儿成群,有的贴着湖水慢慢闲游,有的活蹦乱跳,好像也想窜出头来看看岸边的游人,有的静静停在水中,聆听微风拨动水波的声音;湖面上,不时飞来一群鸟儿,用它那清脆的嗓音唱着歌儿,一会儿用翅膀拍打着水面,一会儿悬空飞去,穿进那似若薄纱的云雾。人在其间,如在画中!请找出一个与上述情景相关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:鸟悬空飞去 物理知识:机械运动
作答:物理信息: 物理知识:
三、实验探究题(15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
16.(6分)在探究光的反射定律实验中,如图甲所示,平面镜M平放在水平板上,E、F是两个粘起来的硬纸板,可绕垂直于镜面的接缝ON转动,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板垂直放置于平面镜上,移动激光笔,使入射光线绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光线沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,能否因此得出“反射光线和入射光线总是垂直”的结论 (选填“能”或“不能”)。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明反射光线、入射光线和法线在 。
在探究“平面镜成像与物的关系”的实验时,装置如图丙:
(4)如果有5mm和3mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验更合适。
(5)为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,某同学用光屏代替蜡烛B,不能用光屏接收到蜡烛A的像,由此说明平面镜成的像是 像。
(6)如果玻璃板如图丁倾斜放置,平面镜中蜡烛的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(8分)两只相同的烧杯A和B中分别盛有体积相同的水和酒精(ρ酒=0.8ρ水),为将它们准确区分开来,小红用压强计来进行鉴别。
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化都很 (选填“大”或“小”)。小红把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 (选填“相平”或“不相平”)。
(2)如图甲所示,小红先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中,她发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图甲A杯子中是水,她的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度应该 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)小红用自己改装并调试好的压强计进行实验,如乙所示,将压强计两个相同的探头分别浸入两种液体中,此时两烧杯液面和U管两边的液面均相平,则两烧杯中橡皮膜受液体压强pC pD(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而判断出装水的杯子是 (选填“C”、“D”)杯。
(4)学习了“流体压强”的知识后,聪明的小明做了如下的实验:
①小明将如图丙所示的玻璃管与水龙头相连,打开水龙头调节到合适的流量,使水不至于从竖管中溢出,则将会观察到当水流稳定后 (选填“A”、“B”或“C”)管中液面最高。
②小明用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上,并放置于电子秤上,如图丁所示,用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,其中电子秤示数明显减小的是 。
18.(8分)在“探究电流与电阻的关系实验”中电源电压恒为6V,3个定值电阻R1(5Ω),R2(10Ω),R3(20Ω),滑动变阻器标有“30Ω 1A“字样。
(1)设计并正确连接如图甲的电路,把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间,将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,由图乙可知,调节后电压表的示数为 V。
(2)用R2直接替换R1,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。这时,需要将滑动变阻器滑片 ,直到电压表示数达到要求的值。在使用定值电阻R1和R2进行实验过程中,读取电流表示数时,滑动变阻器消耗的电功率之比是 。
(3)使用R3进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使R2两端的电压为2V,为使R3两端的电压仍然为2V,你可以更换最大阻值更 (选填“大”或“小”)的滑动变阻器或者换用电源电压更 (选填“大”或“小”)的电源。
小明按照如图丙所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,可选用滑动变阻器的规格“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”,实验数据和现象如表:
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
正常发光
3
6
0
不发光
(4)第3次实验电流表示数为零是因为 ,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为 。
(5)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率1.25W,而同组小华认为灯泡的额定功率应小于1.25W,作出这样判断的依据是 。
四、论述与计算(第18题6分,19题8分,20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)
19.(6分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表的示数为1A,通过电阻R2的电流为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值。
20.(8分)如图是小明家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如图。图甲为电水壶铭牌,图乙为小明同学家中电能表的表盘;小明同学将该电水壶装满水,接入家庭电路中,先关闭了家中的其它所有用电器,测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s,若观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了200imp。请根据相关信息解答下列问题。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)电水壶中水吸收的热量为多少焦耳?
(2)热水壶的实际电功率为多少瓦特?
(3)电水壶的电热转换效率是多少?
21.(8分)如图所示,用滑轮组从H=10m深的水中匀速提起底面积为0.04m2、高2m的实心圆柱体,该物体的密度是2.5g/cm3,在水中匀速提起该物体时,滑轮组的机械效率为80%,绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为1100N,不计摩擦和绳重。求:
(1)圆柱体的重力;
(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(3)将圆柱体匀速提升,当它上表面与水面刚好接触时,装置所做的额外功;
(4)判断在提升的过程中绳子会不会被拉断,若被拉断,绳子被拉断时,圆柱体留在水中的体积。
2019-2020学年重庆市江津区六校九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分)
1.【解答】解:A、一个鸡蛋的质量约为50g,故A错误。
B、人体的安全电压约为不高于36V,故B错误。
C、中学生的体重约为500N,故C错误。
D、家用空调的功率约为1000W,符合实际,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、初春,河流中冰雪消融是固态变为液态,属于熔化过程,需要吸热,故A符合题意;
B、仲夏,草叶间露珠晶莹是气态变为液态,属于液化现象,需要放热,故B不符合题意;
C、深秋,山峰间云雾缥缈是气态变为液态,属于液化现象,需要放热,故C不符合题意;
D、寒冬,窗玻上冰花剔透是气态变为固态,属于凝华现象,需要放热,故D不符合题意。
故选:A。
3.【解答】解:A、压痕深,即压力作用的效果明显,说明压强较大,故A错误;
B、要减轻压痕可以把口罩系的松一点,也可以增大受力面积,故B错误;
CD、防护凝胶贴片是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强(减轻压痕),并没有减小压力,故C错误,D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
A、由图知此时物距小于像距,即说明光屏上成倒立、放大的实像,幻灯机就是利用该原理制成的,故A错误;
B、将蜡烛远离透镜时,物距增大,像距减小,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜,故B正确;
C、根据光路可逆知若不移动凸透镜,只将蜡烛和光屏位置互换,现在的物距等于原来的像距,现在的像距等于原来的物距,所以能再次在光屏成清晰的像,故C错误;
D、由于此时成倒立的实像,随着蜡烛越烧越短,则在光屏上的像会向上运动,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:A、为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,研究方法是控制变量法,故A正确;
B、实验中发现:小车在毛巾表面上(甲图)滑行的距离最短,阻力最大,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,故B正确;
C、进一步推理可知,若水平面绝对光滑,即小车不受摩擦力,则小车将做匀速直线运动,故C错误;
D、通过本实验推理可知力是改变物体运动状态的原因,即物体的运动不需要力来维持,故D正确。
故选:C。
6.【解答】解:
A、将红墨水同时滴入冷、热水烧杯中,热水先变红,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,高温物体之间可以发生扩散,低温物体之间也可以发生扩散,故A错误;
B、用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,弹簧测力计示数变大,说明分子水分子和玻璃分子间存在引力,故B错误;
C、将活塞迅速下压,压缩气体做功,使筒内的气体温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧,故C正确;
D、向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾,是由于瓶口的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:经分析可知,压力开关S1和温控开关S2串联,共同控制指示灯和加热电阻。
A.由电路图可知,只要压力开关S1闭合,无论温控开关S2是否闭合,加热电阻都能工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,压力开关S1和温控开关S2串联,共同控制指示灯和加热电阻,故B符合题意;
C.由电路图可知,只要压力开关S1闭合,无论温控开关S2是否闭合,指示灯都亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,只要温控开关S2闭合,无论压力开关S1是否闭合,指示灯都不亮,故D不符合题意。
故选:B。
8.【解答】A、由电路图分析知,滑动变阻器向右滑动时连入电路中的电阻变大,电源电压一定,所以电路中的电流变小,由欧姆定律知加在小灯泡两端的电压也随之减少。即滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变小。故A错误;
B、由题意分析知,当小灯泡两端的电压达到2.5V时电路中的电流达到最大值。由公式P=UI得此时流过小灯泡的电流:I===0.25A,所以电流表示数的最大值为0.25A.故B正确;
C、由题意分析知,小灯泡两端的电压最高为2.5V,当滑动变阻器调到最大10Ω时,电压表示数最小,此时灯泡电阻也是10Ω,根据串联分压原理,电压表最小示数是1.5V。即电压表的示数范围为1.5V~2.5V.故C错误;
D、由B可知电路中的电流最大值为0.25A,所以电路的最大电功率是P=UI=3V×0.25A=0.75W.故D错误;
故选:B。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
9.【解答】解:
(1)巡视器“玉兔二号”正在稳步驶出停稳在月球表面的嫦娥四号,以月球为参照物,嫦娥四号与月球之间的位置没有发生变化,所以嫦娥四号是静止的;
(2)由图象知,甲乙的运动图象中路程和时间成正比例关系,所以甲、乙两人做匀速直线运动;
由图象知,2s内甲的路程为12m,乙的路程为2m,
甲的速度:v甲===6m/s,
乙的速度:v乙===1m/s,
5s之后,甲运动的路程s甲′=v甲t′=6m/s×5s=30m,
乙运动的路程s乙′=v乙t′=1m/s×5s=5m,
因两人同时、同地、同向运动,则此时两人相距△s=s甲′﹣s乙′=30m﹣5m=25m。
故答案为:静止;25。
10.【解答】解:某次抢救病人用去瓶内氧气的,则瓶内所含氧气减少,质量减少;
设氧气瓶中原来氧气的质量为m,某次抢救病人用去瓶内氧气的,质量减少,还剩m,
设氧气瓶的容积为V,剩余氧气的体积始终等于氧气瓶的容积V不变。
原来氧气的密度ρ==6kg/m3,
则剩余氧气的密度:ρ′===×=ρ=×6kg/m3=4kg/m3。
故答案为:变小;4。
11.【解答】解:由安培定则可知,螺线管左侧为N极;因异名磁极相互吸引,故条形磁铁所受磁场力向右;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向水平向左;
电源电压不变,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线的磁性增强,条形磁铁所受到的吸引力增大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
故答案为:N;变大。
12.【解答】解:
(1)正方体A的体积:VA=(0.1m)3=0.001m3,
当正方体一半体积浸入水中时,V排=VA=×0.001m3=0.0005m3,A浸入一半体积时,液面升高的高度:△h===0.025m,
此时水的深度h′=0.3m+0.025m=0.325m,
容器内水对底部的压强:
p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.325m=3250Pa;
(2)剪断细线,待稳定后,烧杯对桌面的压力:
F=G杯+G水+GA=10N+1000kg/m3×0.3m×200×10﹣4m2×10N/kg+3kg×10N/kg=100N,
受力面积S=S容=200cm2=200×10﹣4m2,
烧杯对桌面的压强为p===5000Pa。
故答案为:3250;5000。
13.【解答】解:重力的方向是竖直向下的,过实心球的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为20N,如图所示:
14.【解答】解:杠杆在图示位置平衡,阻力G与阻力臂OA一定,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OB为最大动力臂,此时动力最小,过B点作垂直于OB向下的动力F即可,如图所示:
。
15.【解答】解:物理信息:轻烟白雾环缭漫绕;物理知识:液化现象;
物理信息:湖中淌舟;物理知识:漂浮;
物理信息:素练飞泻;物理知识:重力势能转化为动能;
物理信息:散发着一股浓郁的青草味;物理知识:扩散现象;
物理信息:绿树成荫;物理知识:光的直线传播;
物理信息:如镜的湖面;物理知识:光的反射;
物理信息:鱼儿成群;物理知识:光的折射;
物理信息:微风拨动水波的声音;物理知识:声音是由物体振动产生的;
物理信息:翅膀拍打着水面;物理知识:力可以改变物体的形状。
故答案为:轻烟白雾环缭漫绕;液化现象。
三、实验探究题(15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
16.【解答】解:(1)移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;此时入射角减小,反射角也随之减小;
(2)因为一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验;
(3)将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,此时入射光线和反射光线不在同一平面上了,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)当玻璃板越薄,两个反射面成像距离越近,可以近似看成一个像,使实验简单化,所以选择3mm的玻璃板;
(5)平面镜成像实验时,把光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像;
(6)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合,所以有可能找不到像,根据平面镜成像特点,像与物大小相等,玻璃板如图丁倾斜放置,平面镜中蜡烛的像将不变。
故答案为:(1)顺;(2)不能;(3)同一平面内;(4)3;(5)虚;(6)不变。
17.【解答】解:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小;把调节好的压强计放在空气中时,它是一个连通器,U形管两边的液面应该相平;
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,研究流体产生的压强与密度的关系,要控制深度相同,而小红在实验时两杯中的金属盒的浸没深度不相同,因此,其结论是不可靠的;理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度应该相同;
(3)压强计两金属盒分别浸入两种液体中,U形管两边的高度差相同也就是压强相同,两烧杯中橡皮膜受液体压强pC等于pD,根据p=ρgh,在压强相同的情况下ρ与h 成反比,即深度大的液体密度小,因为C的深度大,所以C的密度小(酒精密度小于水的密度),从而判断出装水的杯子是D杯;
(4)①由题意知,由于ABC三处在同一水管中,在相同的时间内流过的水量相同,由于C水管最细,所以C处水流速最大,由流体压强与流速的关系可知C处的压强最小,即C管水柱的竖直高度最低;A管最粗,水流速小,压强大,故A管中的水面最高;
②AD、模型上下面相同,所以用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风时,模型上下的空气流速差不多,所以秤的示数不会发生明显的变化,故AD错误;
B、因为模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,模型在压强差下产生向上的升力,所以此图中秤的示数明显减小,故B正确;
C、因为模型下表面弯曲,上表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,流速大,压强小,模型在压强差下产生向下的升力,所以此图中秤的示数明显增大,故C错误;
故选:B;
故答案为:(1)小; 相平;(2)不可靠; 相同;(3)等于;D;(4)①A; ②B.
18.【解答】解:
(1)根据图乙中4个点的坐标:UV=IR=0.4A×5Ω=0.1A×20Ω=﹣﹣﹣﹣=2V,即调节后电压表的示数为2V;
(2)根据串联分压原理可知,用R2直接替换R1,电阻增大,其分得的电压变大,电压表示数大于2V,
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V;
在使用定值电阻R1和R2进行实验过程中,因电压表示数不变,由欧姆定律,通过的电流之比等于电阻的反比,即2:1,由串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,根据P=UI,滑动变阻器消耗的电功率之比是2:1;
(3)由题意知,滑动变阻器两端的电压应为:U滑=6V﹣2V=4V,当将20Ω的定值电阻接入电路时,根据串联分压特点可知:
=,即=,解得:R滑=40Ω>30Ω,故滑动变阻器的最大阻值偏小,无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为2V;
若电源电压太高,则定值电阻两端分担的电压较大,会大于2V,不能完成实验,所以,应更换最大阻值更大的滑动变阻器或者换用电源电压更小的电源;
(4)第3次实验电流表示数为零,说明电路可能断路,且电压表示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联灯泡断路,导致电压表串联在电路中了,因此电压表示数为电源电压6V;
由表中第1组数据,根据欧姆定律灯和串联电路的规律,此时变阻器连入电路的电阻:R滑===25Ω>20Ω,故选用“1.5A 50Ω”的变阻器;
(2)第1次实验数据计算出灯泡电阻为5Ω,当灯泡两端电压增大时,通过灯的电流也变大,根据P=UI,灯的功率变大,灯丝温度升高,故灯丝电阻增大,
即当灯的电压为2.5V时,此时灯的电阻应大于5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P==1.25W,此时计算的额定功率偏大,即灯泡的额定功率应小于1.25W.
故答案为:
(1)2;(2)变大;向右移动;2:1;(3)大;小; (4)灯泡断路;1.5A 50Ω;(5)灯丝的电阻随温度的升高而变大.
四、论述与计算(第18题6分,19题8分,20题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)
19.【解答】解:由图可知R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可知,电源的电压:
U=I2R2=0.6A×10Ω=6V;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:
I1=I﹣I2=1A﹣0.6A=0.4A,
则R1的阻值:
R1===15Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为15Ω。
20.【解答】解:(1)电水壶装满水时水的体积:
V=1.8L=1.8dm3=1.8×10﹣3m3,
由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10﹣3m3=1.8kg,
则电水壶中水吸收的热量:
Q=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.8kg×(30℃﹣10℃)=1.512×105J。
(2)因3200imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h指示灯闪烁3200次,
所以,指示灯闪烁了200imp电水壶消耗的电能:
W=kW•h=kW•h=×3.6×106J=2.25×105J,
电水壶烧水时的实际功率:
P实===2250W;
(3)电水壶的电热转换效率是:
η=×100%=×100%=67.2%。
答:(1)电水壶中水吸收的热量为1.512×105J;
(2)电水壶消耗的电能为1.8×105J;
(3)电水壶的电热转换效率是67.2%。
21.【解答】解:
(1)圆柱体的体积:
V物=Sh物=0.04m2×2m=0.08m3,
由ρ=可得圆柱体质量:
m=ρV=2.5×103kg/m3×0.08m3=200kg,
圆柱体重力:
G=mg=200kg×10N/kg=2000N;
(2)物体浸没在水中,V排=V物=0.08m3,
物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N;
(3)圆柱体匀速提升时,受力分析知,动滑轮下边挂钩对圆柱体的拉力F动=G﹣F浮=2000N﹣800N=1200N,
当它上表面与水面刚好接触时,上表面移动距离为h=H﹣2m=10m﹣2m=8m,
使用滑轮组做的有用功:
W有用=F动h=1200N×8m=9600J
滑轮组的机械效率:η====80%,
解得:
W额外=2400J;
(4)由W额外=G轮h可得动滑轮重力:
G动===300N,
承担物体和动滑轮的绳子股数n=2,
在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F=1100N时,此时拉起物体的重力最大,为:
G物=2F﹣G动=2×1100N﹣300N=1900N<2000N,绳子会被拉断;
拉断的瞬间,对物体受力分析可知,物体受到的浮力:
F'浮=G﹣G物=2000N﹣1900N=100N,
则V排'===1×10﹣2m3。
答:
(1)圆柱体重力为2000N;
(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为800N;
(3)装置所做的额外功为2400J;
(4)绳子会被拉断,圆柱体留在水中的体积为1×10﹣2m3。
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