淮安市洪泽实验中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题(含解析)
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这是一份淮安市洪泽实验中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题(含解析),共25页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图等内容,欢迎下载使用。
淮安市洪泽实验中学2021-2022学年九年级3月月考物理试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球便会停止运动.此现象表明声音( )
A. 是由物体振动产生的 B. 可以通过固体传播
C. 不能在真空中传播 D. 是以波的形式传播的
2. 如图所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是( )
A. 用鱼杆钓鱼 B. 用羊角锤拔钉子
C. 用筷子夹取食物 D.
用笤帚扫地
3. 在下列现象中,能说明“做功的过程就是能量转化过程”的是( )
A. 蒸发降温 B. 冰放入温水中融化
C. 冬天河水结冰 D. 热机的做功冲程
4. 物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中,运用了“类比法”的是( )
A. 研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成
B. 研究磁场时,用磁感应线描述空间磁场的分布情况
C. 研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持线圈中的电流大小不变
D. 研究杠杆的平衡条件时,将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒
5. 对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )
A. 甲:磁场中获得电流
B. 乙:开关闭合,小磁针N极将静止不动
C. 丙:是发电机原理的装置
D. 丁:开关闭合,将有机械能转化为电能
6. 手机是成年人的生活必需品,小明爸爸开私家车进出大城市时,必须打开手机北斗导航系统来指引汽车行进路线。手机导航系统与北斗卫星之间问传输的信号属于( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 可见光
7. 在公共场所大声喧哗是不文明的行为,交谈时应轻声细语,不影响他人。这里的“大声”和“轻声”是指声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 频率
8. 如图所示的某灯泡,其上标有“PZ220-25”的铭牌,若将该灯泡接入家庭电路中,则灯泡实际消耗的电功率是( )
A. 小于25W B. 等于25W
C. 大于25W D. 无法确定
9. 如图所示是温度自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A. 温度计中的水银是导体
B. 温度计是根据液体的热胀冷缩性质工作
C. 电磁继电器是一种电路开关
D. 报警器的电磁铁运用了电流的热效应
10. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时,电表示数增大.以下电路不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共19分)
11. 古月是毛主席的特色演员,他的说话声如同主席再现。古月说话主要是模仿了毛主席说话的________(选填“响度、音调、音色”);2009年,“嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的遥控下成功撞月。对于我们来说,这是一次无声的撞击,原因是月亮表面周围________(选填“是或者不是”)真空,因而不能传声至地球。
12. 我国北方邻居俄罗斯正在与乌克兰发生战争,可能是导致近期石油猛涨价的原因,太阳能电灯已进入每个住户小区。其中石油___(选填“是或者不是”)污染能源,太阳能___(选填“是或者不是”)可再生能源。
13. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中对外做功________次。在汽油机工作过程中,温度较高,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过________的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的________较大。
14. 现在有一种“手机自生能”技术.手机上装上特制电池,上下左右摇晃手机即可产生电能,这种手机电池产生电能时应用到了_________现象,其能量转化是__________ 。
15. 在家庭电路中,要装测量电能的仪表,用来测量用户消耗的电能,便于电力部门收取必要的电费;如图所示,这只电表此时的读数是___kW·h;我国家庭电路裸露的电线,人是不能触碰的,因为其电压高于人体的安全电压____V范围。
16. 如图所示,物体A所受重力为200牛,滑轮上的摩擦力不计。当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时,则F1________F2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若10秒种内A物体被匀速提起2米,则拉力F1所做的功为________焦,功率为________瓦。如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物,则机械效率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
17. 小刚家电热毯的电阻丝断了,他爸爸将电阻丝接上后继续使用,在使用中小刚发现接头处被烧焦了。小刚猜测可能是接头处的电阻________(选填“变大”或“变小”),你判断小刚的爸爸是图中的________种接线方法。
18. 如图所示,A和B分别是两个阻值不同的电阻R1和R2的电流和电压关系图,请判断两个电阻的阻值大小关系为R1______R2(选填“大于”“小于”或“等于”),若两个电阻串联,串联总电阻的图象在区域______ 。(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)
三、作图、解答题(每图、每空1分,每问2分,,共41分)
19. (1)如图,通过滑轮组提升物体,请画出使用滑轮组最省力的绕法;
(2)标图中通电螺线管的N、S极;
(3)将电灯和开关连接到电路中。
20. 如图所示,R1=5Ω,AB两端电压为15V,电压表读数为10V,求:
(1)R1中电流;
(2)R2消耗的电功率;
21. 小波班上有一台饮水机,它的铭牌如下表,工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热或保温状态。
(1)若自动控制饮水机的加热状态下,应闭合的开关是________;
(2)将2kg的水从25℃加热到85℃,水吸收的热量是多少________?[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少________?
热水箱容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
550W
22. 在研究“杠杆平衡条件”的探究活动中。
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要________;
(2)在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,发现左端比右端高,应将钩码向________移动(填“左”或“右”),使杠杆在________位置平衡,这样的好处是________;
(3)实验得出:杠杆平衡条件是________;
(4)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整。
次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
2
0.04
1
004
2
2.5
0.02
1
005
3
3
0.02
1.5
________
23. 了解到“重力势能”知识的小东同学,想用身边的器材(铅球),来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:
(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有:
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
(2)实验提供的实心铅球有2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒,请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平;
B、取质量为2kg、______的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;
C、取质量为2kg、______的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;
(3)通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟物体的______有关;C步骤得出的结论是:重力势能跟物体的______有关。
24. 小明同学在中考物理实验考试时,对串联电路电压规律进行了探究.
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和
【设计与进行实验】
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,小明同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
(4)测出AC间的电压.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须_________;
(2)瑞瑞同学用上面方法能否测出L2两端电压?为什么?_________;
(3)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中,分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压_________各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”)。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.75
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是_________。
25. 在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。
(1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接;( )
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在___________端;(填“左”或“右”)
(3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为___________ V,灯泡的电阻RL=______ Ω;
(4)小明同学在做实验时,电路连接无误。闭合开关后,发现电流表指针明显偏转,而电压表的示数为零。该故障的原因可能是___________。
26. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同.
(2)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想A是正确的.
(3)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想B是正确的.
(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充_______.
27. 在测定小灯泡额功率的实验中,所给的器材有:小灯泡(4.5V,2W)一只,电流表(量程0~0.6A,0~3A)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,电源(3V,6V)各一只,滑动变阻器(“10,1A”,“10,0.3A”),各一个,开关一只,导线若干。
(1)电源应选用________的,电流表应选用________的量程;
(2)该实验所用的原理是________;
(3)下面给出了实验的主要步骤:
A.闭合开关
B.移动变阻器的滑片、使小灯泡两端等于额定电压
C.记下电压表、电流表的读数
D.移动变阻器的滑片,使连入电路的电阻最大
E.断开开关,据公式P=UI计算灯泡的额定功率
上述操作的正确顺序是________;
(4)在图示的电路中,如果闭合开关后发现电压表示数是2.1V,则变阻器滑片P应向________(选填“a”或“b”)端移动,才能测出小灯泡的额定功率;
(5)如果闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数等于电源电压,电流表指针几乎不动,则故障原因可能是________。
答案与解析
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 如图所示,将悬挂乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球便会停止运动.此现象表明声音( )
A. 是由物体振动产生的 B. 可以通过固体传播
C. 不能在真空中传播 D. 是以波的形式传播的
【答案】A
【解析】
【详解】声音是由物体的振动产生的;振动停止,发声停止.“将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球便会停止运动”是通过乒乓球的摆动把音叉的振动放大.此现象表明声音是由物体振动产生的.
2. 如图所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是( )
A. 用鱼杆钓鱼 B. 用羊角锤拔钉子
C. 用筷子夹取食物 D.
用笤帚扫地
【答案】B
【解析】
【详解】A. 钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B. 用羊角锤拔钉子的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。符合题意;
C. 用筷子夹取食物的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D. 用笤帚扫地的过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选B。
【点睛】本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
3. 在下列现象中,能说明“做功的过程就是能量转化过程”的是( )
A. 蒸发降温 B. 冰放入温水中融化
C. 冬天河水结冰 D. 热机的做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A.蒸发降温因为蒸发会吸收热量,是能量发生了转移,故A不符合题意;
B.冰放入温水中熔化是冰吸收了热量,是能量发生了转移,故B不符合题意;
C.冬天河水结冰,是水放出热量形成的,是能量发生了转移,故C不符合题意;
D.热机的做功冲程是内能转化为机械能,是能量的转化过程,故D符合题意。
故选D。
4. 物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中,运用了“类比法”的是( )
A. 研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成
B. 研究磁场时,用磁感应线描述空间磁场的分布情况
C. 研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持线圈中的电流大小不变
D. 研究杠杆的平衡条件时,将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成,即用水流来类比电流,运用了“类比法”,故A符合题意;
B.研究磁场时,用磁感应线描述空间磁场的分布情况,磁感应线是实际不存在的,运用了“模型法”,故B不符合题意;
C.研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持线圈中的电流大小不变,运用了“控制变量法”,故C不符合题意;
D.研究杠杆的平衡条件时,将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒,运用了“理想模型法”,故D不符合题意。
故选A。
5. 对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )
A. 甲:磁场中获得电流
B. 乙:开关闭合,小磁针N极将静止不动
C. 丙:是发电机原理的装置
D. 丁:开关闭合,将有机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.该实验是奥斯特实验:当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,实验现象表明电流周围存在磁场,即电生磁,这个现象叫做电流的磁效应,故A不符合题意;
B.闭合开关,通电螺线管中电流从左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管的左端是N极,由异名磁极相互吸引可知,则小磁针S极向右偏转,N极将向左偏转,故B不符合题意;
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中便会产生电流,属于电磁感应现象,发电机根据此原理制成的,故C符合题意;
D.图中有电源、磁体、导轨和金属棒,闭合开关,金属棒会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
6. 手机是成年人的生活必需品,小明爸爸开私家车进出大城市时,必须打开手机北斗导航系统来指引汽车行进路线。手机导航系统与北斗卫星之间问传输的信号属于( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 可见光
【答案】C
【解析】
【详解】AB.北斗卫星位于太空中,是真空环境,超声波和次声波都属于声波,不能在真空中传播,故AB不符合题意;
CD.可见光在传播时能量的损耗比较多,也比较容易散射,导航系统与卫星之间是利用微波进行通信的,微波属于电磁波的一种,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7. 在公共场所大声喧哗是不文明的行为,交谈时应轻声细语,不影响他人。这里的“大声”和“轻声”是指声音的( )
A 音调 B. 音色 C. 响度 D. 频率
【答案】C
【解析】
【详解】C.大声喧哗和轻声细语是指人说话时声音的响度,故C符合题意;
A.描述声音的“高低”,不符合题意;
B.音色描述发声体的特征,不同的发声体音色不同,不符合题意;
D.发声频率不同,音调不同,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的某灯泡,其上标有“PZ220-25”的铭牌,若将该灯泡接入家庭电路中,则灯泡实际消耗的电功率是( )
A. 小于25W B. 等于25W
C. 大于25W D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,该灯泡的额定电压为220V,额定功率为25W,将该灯泡接入家庭电路中后,因家庭电路的电压为220V,则小灯泡的实际电压等于额定电压,故小灯泡正常发光,实际消耗的电功率为25W,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 如图所示是温度自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A. 温度计中的水银是导体
B. 温度计是根据液体的热胀冷缩性质工作
C. 电磁继电器是一种电路开关
D. 报警器的电磁铁运用了电流的热效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计中的液体是水银,当温度达到一定值时,温度计内水银上升,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用,故A正确;
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故B正确;
C.电磁继电器的实质就是一个由电磁铁控制电路通断的开关,故C正确;
D.电磁铁是运用电流的磁效应,而不是电流的热效应,故D错误。
故选D。
10. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时,电表示数增大.以下电路不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测干路电流.当压力增大时,压敏电阻阻值减小,并联电路总电阻减小,根据可知,电源电压一定,干路电流增大,电流表示数增大,故A符合要求.
B.压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测通过压敏电阻的电流.当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据可知,电流变大,即电流表示数增大,故B符合要求.
C.压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压.当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联分压原理,压敏电阻两端电压减小,所以定值电阻两端的电压增大,电压表示数增大,故C符合要求.
D.压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测压敏电阻两端的电压.当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联分压原理,压敏电阻两端电压减小,电压表示数减小,故D不符合要求.
【点睛】认清电路连接方式以及电表的作用是解答的关键.
二、填空题(每空1分,共19分)
11. 古月是毛主席的特色演员,他的说话声如同主席再现。古月说话主要是模仿了毛主席说话的________(选填“响度、音调、音色”);2009年,“嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的遥控下成功撞月。对于我们来说,这是一次无声的撞击,原因是月亮表面周围________(选填“是或者不是”)真空,因而不能传声至地球。
【答案】 ①. 音色 ②. 是
【解析】
【详解】[1]古月说话主要是模仿了毛主席说话,让别人听起来更像毛主席的声音,所以模仿毛主席的声音的音色。
[2]声音不能在真空中传播,所以无声的撞击,原因是月亮表面周围是真空,因而不能传声至地球。
12. 我国北方邻居俄罗斯正在与乌克兰发生战争,可能是导致近期石油猛涨价的原因,太阳能电灯已进入每个住户小区。其中石油___(选填“是或者不是”)污染能源,太阳能___(选填“是或者不是”)可再生能源。
【答案】 ①. 是 ②. 是
【解析】
【详解】[1]煤炭、石油类能源在燃烧过程中会产生大量二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物及多种有机污染物。这些污染物,有的形成酸性降水,破坏环境,影响生态,所以,石油为污染能源。
[2]风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到,所以为可再生能源。
13. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中对外做功________次。在汽油机工作过程中,温度较高,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过________的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的________较大。
【答案】 ①. 1 ②. 热传递 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]汽油机的一个工作循环有四个冲程,只有做功冲程对外做功,即汽油机的一个工作循环对外做功一次。
[2]气缸将热量传递给水,使得气缸的内能减小,这是通过热传递的方式减小气缸的内能。
[3]用水来冷却气缸是由于水的比热容较大,在升高相同温度时能吸收更多的热量。
14. 现在有一种“手机自生能”技术.手机上装上特制电池,上下左右摇晃手机即可产生电能,这种手机电池产生电能时应用到了_________现象,其能量转化是__________ 。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 机械能转化为电能
【解析】
【详解】[1][2] 上下左右摇晃手机产生电能,摇晃手机时消耗了机械能,说明是将机械能转化为电能,所以这种手机电池产生电能是应用到了电磁感应现象,摇晃手机时,手机中的线圈做切割磁感线运动从而产生感应电流。
15. 在家庭电路中,要装测量电能的仪表,用来测量用户消耗的电能,便于电力部门收取必要的电费;如图所示,这只电表此时的读数是___kW·h;我国家庭电路裸露的电线,人是不能触碰的,因为其电压高于人体的安全电压____V范围。
【答案】 ①. 31.6 ②. 不高于36
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表的读数为31.6kW·h。
[2]人体的安全电压不高于36V。
16. 如图所示,物体A所受重力为200牛,滑轮上的摩擦力不计。当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时,则F1________F2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若10秒种内A物体被匀速提起2米,则拉力F1所做的功为________焦,功率为________瓦。如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物,则机械效率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 400 ③. 40 ④. 减小
【解析】
【详解】[1]图示中的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆,它的轴为支点,轮的半径等于力臂的长度,所以沿F1或F2方向拉物体,对应的力臂大小相同,且提升的物体相同,即阻力及阻力臂相同,所以所用力的大小相同,即F1=F2。
[2]不计摩擦时,拉力F1所做的功与提升物体所做的有用功相同,所以有
W=F1s=Gh=200N×2m=400J
[3]功率
[4]不计摩擦,用定滑轮提升重物的机械效率为100%。将定滑轮改变动滑轮,提升相同重物,则所做的有用功相同,在不计摩擦时,需要做提升滑轮的那部分额外功,所以机械效率减少。
17. 小刚家电热毯的电阻丝断了,他爸爸将电阻丝接上后继续使用,在使用中小刚发现接头处被烧焦了。小刚猜测可能是接头处的电阻________(选填“变大”或“变小”),你判断小刚的爸爸是图中的________种接线方法。
【答案】 ①. 变大 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
[2]由图可看出,材料和长度相同时,甲图中电阻丝连接处接触面积小,电阻大,乙图中连接处接触面积大,电阻小,小刚的爸爸是甲图中的连接方法。
18. 如图所示,A和B分别是两个阻值不同的电阻R1和R2的电流和电压关系图,请判断两个电阻的阻值大小关系为R1______R2(选填“大于”“小于”或“等于”),若两个电阻串联,串联总电阻的图象在区域______ 。(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)
【答案】 ①. 大于 ②. Ⅰ
【解析】
【详解】[1]由图象知,当电阻R1和R2的两端电压相同时,通过电阻R1的电流小于通过R2的电流,根据公式可以确定电阻R1大于R2。
[2]根据串联电路的电阻特点知,R串比每一个串联的分电阻都要大,在R1、R2、R串这三个电阻值中,R串最大,所以,当它们两端加相同的电压时,通过R串的电流最小,故它的I﹣U图线在I区。
三、作图、解答题(每图、每空1分,每问2分,,共41分)
19. (1)如图,通过滑轮组提升物体,请画出使用滑轮组最省力的绕法;
(2)标图中通电螺线管的N、S极;
(3)将电灯和开关连接到电路中。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)要使滑轮组最省力,则动滑轮上承重绳子数应尽量多,如下图所示
(2)由安培定则可知,通电螺线管的右侧为N极,左侧为S极,如下图所示
(3)出于安全用电的考虑,开关应控制火线,如下图所示
20. 如图所示,R1=5Ω,AB两端电压为15V,电压表读数为10V,求:
(1)R1中的电流;
(2)R2消耗的电功率;
【答案】(1)1A;(2)10W
【解析】
【详解】解:(1)由图可知R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压。电压表读数为10V,即U2=10V,根据串联电路分压特点,R1两端的电压为
U1=U-U2=15V-10V=5V
根据欧姆定律可得通过R1的电流为
(2)因R1、R2串联,所以
I2=I1=1A
且U2=10V,R2消耗的电功率为
P2=U2I2=10V×1A=10W
答:(1)R1中的电流是1A;
(2)R2消耗的电功率为10W。
21. 小波班上有一台饮水机,它的铭牌如下表,工作电路如图所示,S0是温控开关,可以自动控制饮水机的加热或保温状态。
(1)若自动控制饮水机的加热状态下,应闭合的开关是________;
(2)将2kg的水从25℃加热到85℃,水吸收的热量是多少________?[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
(3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是44W,则R2的阻值是多少________?
热水箱容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
550W
【答案】 ①. S、S0 ②. 5.04×105J ③. 1100Ω
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图知,两个开关S、S0都闭合时,两电阻并联,电路电阻较小,据 知,电路中的总功率较大,处于加热状态;开关S闭合,S0断开时,电路是R2工作的简单电路,电路中的电阻较大,据 知,电路中的总功率较小,处于保温状态。
(2)[2]加热水需要吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(85-25)℃=5.04×105J
保温状态时,电路中只有R2工作,则R2的阻值
22. 在研究“杠杆平衡条件”的探究活动中。
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要________;
(2)在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,发现左端比右端高,应将钩码向________移动(填“左”或“右”),使杠杆在________位置平衡,这样的好处是________;
(3)实验得出:杠杆平衡条件是________;
(4)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整。
次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
2
0.04
1
0.04
2
2.5
0.02
1
0.05
3
3
0.02
1.5
________
【答案】 ①. 弹簧测力计 ②. 左 ③. 水平 ④. 便于在杠杆上直接读出力臂 ⑤. 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ⑥. 0.04
【解析】
【详解】(1)[1]实验所需的除了题目中的器材外,还需有测量力的弹簧测力计。
(2)[2][3][4]在杠杆上挂上钩码,左端比右端高,说明右端较重,据杠杆的平衡条件知,在左端钩码个数及位置和右端钩码个数不变时,应向左移动右端钩码,让右端的力臂减少;在右端钩码个数及位置和左端钩码个数不变时,应向左移动左端钩码,让左端的力臂增大,才能让杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆所在位置重合,可直接在杠杆上读出力臂。
(3)[5]由表格第1、2组数据知,每组对应的动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等。所以杠杆平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(4)[6]据杠杆的平衡条件有
3N×0.02m=1.5N×l
解得,阻力臂l=0.04m。
23. 了解到“重力势能”知识的小东同学,想用身边的器材(铅球),来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:
(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有:
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
(2)实验提供的实心铅球有2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒,请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平;
B、取质量为2kg、______的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;
C、取质量为2kg、______的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;
(3)通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟物体的______有关;C步骤得出的结论是:重力势能跟物体的______有关。
【答案】 ①. 3kg ②. 2kg ③. 质量 ④. 高度
【解析】
【详解】(2)[1]从题中可知,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较,说明高度相同,我们需要控制物体的质量不同,从而比较重力势能大小与物体的质量的关系,所以应该选择3kg的铅球。
[2]将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较,说明高度不同,我们需要控制物体的质量相同,从而比较重力势能大小与物体的高度的关系,所以要选择2kg的铅球。
(3)[3]B步骤中,高度相同,质量不同,所以B步骤得到的结论是:重力势能跟物体的质量有关。
[4]C步骤中,质量相同,高度不同,所以C步骤得出的结论是:重力势能跟物体的高度的关系。
24. 小明同学在中考物理实验考试时,对串联电路电压规律进行了探究.
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,小明同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
(4)测出AC间的电压.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须_________;
(2)瑞瑞同学用上面方法能否测出L2两端电压?为什么?_________;
(3)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中,分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压_________各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”)。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.75
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是_________。
【答案】 ①. 断开 ②. 不能,电压表的正负接线柱会接反 ③. 等于 ④. 实验次数太少,实验结论具有偶然性
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]若把电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电流会从电压表的正接线柱流入,所以瑞瑞同学的方法不能测出L2两端电压。
(3)[3]由实验数据可知,在误差允许范围内
即串联电路总电压等于各用电器电压之和。
(4)[4]这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少,得出的结论具有偶然性,应当换用不同规格的小灯泡多次实验,得出普遍性规律。
25. 在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。
(1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接;( )
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在___________端;(填“左”或“右”)
(3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为___________ V,灯泡的电阻RL=______ Ω;
(4)小明同学在做实验时,电路连接无误。闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零。该故障的原因可能是___________。
【答案】 ①. ②. 左 ③. ④. 11 ⑤. 小灯泡短路
【解析】
【详解】(1)[1]电压表与灯泡并联,由于电源由二节干电池串联,电源电压为3V,则电压表量程选0~3V量程,且电流从电压表正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:
(2)[2]在闭合开关之前,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值的左端。
(3)[3]电压表的量程为,分度值为,所以灯泡两端的电压。
[4]电流表的量程为,分度值为,所以通过灯泡的电流;灯泡的电阻
(4)[5]电流表的指针明显偏转说明电路是通路,电压表无示数说明电压表被短路,即故障可能是小灯泡短路。
26. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同.
(2)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想A是正确的.
(3)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想B是正确的.
(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充_______.
【答案】 ①. 电磁铁磁性强弱 ②. a、b ③. b、c ④. 通电电磁铁的电流相同
【解析】
【详解】(1)电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现,是转换法的应用,所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同,来判断它磁性强弱的不同;
(2)电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断.由ab两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性.b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性;所以通过比较ab两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)要验证猜想B,即磁性的强弱是否与电流大小有关,要控制匝数相同,电流大小不同.比较图可知,bc两图滑动变阻器的位置不同,电路中电流大小不同,且c图滑动变阻器接入电路的电阻小,电路中电流大,电磁铁吸引的大头针多,表明磁性强,所以通过比较bc两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,匝数不同,且匝数越多时,磁性越强.但磁性大小不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此猜想C不全面,要增加电流相同这个条件.
27. 在测定小灯泡额功率的实验中,所给的器材有:小灯泡(4.5V,2W)一只,电流表(量程0~0.6A,0~3A)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,电源(3V,6V)各一只,滑动变阻器(“10,1A”,“10,0.3A”),各一个,开关一只,导线若干。
(1)电源应选用________的,电流表应选用________的量程;
(2)该实验所用的原理是________;
(3)下面给出了实验的主要步骤:
A.闭合开关
B.移动变阻器的滑片、使小灯泡两端等于额定电压
C.记下电压表、电流表的读数
D.移动变阻器的滑片,使连入电路的电阻最大
E.断开开关,据公式P=UI计算灯泡的额定功率
上述操作的正确顺序是________;
(4)在图示的电路中,如果闭合开关后发现电压表示数是2.1V,则变阻器滑片P应向________(选填“a”或“b”)端移动,才能测出小灯泡的额定功率;
(5)如果闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数等于电源电压,电流表指针几乎不动,则故障原因可能是________。
【答案】 ①. 6V ②. 0~0.6A ③. P=UI ④. DABCE ⑤. a ⑥. 灯泡断路
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,小灯泡的额定电压为U=4.5V,故可知电源应选用6V的。
[2]由题意可知,小灯泡的额定功率为P=2W,故由P=UI可得,小灯泡的额定电流为
故可知电流表应选用0~0.6A的量程。
(2)[3]先测出小灯泡正常工作时的电压,再测出小灯泡正常工作时的电流,由P=UI可计算出小灯泡的额定功率,故可知实验原理为P=UI。
(3)[4]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,再闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电压,然后记下电流表和电压表的示数,再断开开关,由P=UI计算出灯泡的额定电压,故可知上述操作的正确顺序是DABCE。
(4)[5]因小灯泡的额定电压为4.5V,若电压表的示数为2.1V,小于小灯泡的额定电压,故应增大小灯泡两端的电压,由串联电路电阻等比例分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即将滑动变阻器的滑片向a端移动,才能测出小灯泡的额定功率。
(5)[6]闭合开关后,小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,则说明电路中存在断路,且电压表有示数,则说明与电压表并联之外的电路处于通路状态,故可知故障原因可能是灯泡断路。
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