2022-2023学年江苏省泰州市兴化市九年级上学期物理第二次月考试题及答案
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这是一份2022-2023学年江苏省泰州市兴化市九年级上学期物理第二次月考试题及答案,共15页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1. 下列所提供的数据中符合实际情况的是( )
A. 中学生爬楼梯的功率为1000WB. 普通电饭锅的功率约为800W
C. 家用电冰箱的工作电流约5AD. 人体安全电压为36V
【答案】B
【解析】
【详解】A.中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,中学生上一层楼的时间在15s左右,爬楼的功率约是
故A不符合题意;
B.普通电饭锅加热时的电流在3.8A左右,其功率
P=UI=220V×3.8A=836W
左右,故B符合题意;
C.家用电冰箱的工作电流约1A,故C不符合题意;
D.人体安全电压为不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于简单机械下列说法中正确的是
A. 定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向
B. 使用滑轮组不仅省力而且省功
C. 做功越多的机械,其机械效率就越高
D. 功率越大的机械,做功就越快
【答案】D
【解析】
【详解】AB.定滑轮可改变用力的方向,不能改变力的大小,而滑轮组能改变用力的方向,也能改变力的大小,但不能省功,故A、B选项说法错误;
C.机械效率是有用功与总功的比值,只说有用功,无法说明机械效率的大小,故C说法错误;
D.功率是表示做功快慢的物理量,故D说法正确.
3. 热机的一个工作循环有四个冲程,如图为汽油机处于某一冲程示意图。下列四种情形中,与如图的能量转化不相同的是( )
A. 搓手,手变暖和
B. 水沸腾,塞子喷出
C. 压活塞,硝化棉燃烧
D. 滑滑梯,臀部发热
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,汽油机的两个气门都关闭,活塞上行,因此该冲程为压缩冲程,将机械能转化为内能。
A.搓手属于摩擦生热现象,把机械能转化为内能,手的内能增加,与汽油机压缩冲程能量转化相同,故A不符合题意;
B.水沸腾,水蒸气膨胀将塞子冲出,是水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,与汽油机压缩冲程能量转化不相同,故B符合题意;
C.用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,与汽油机压缩冲程能量转化相同,故C不符合题意;
D.滑滑梯,臀部和滑梯相互摩擦做功,机械能转化为内能,与汽油机压缩冲程能量转化相同,故D不符合题意。
故选B。
4. 冰在熔化过程中,下列判断正确的是( )
A. 内能不变,比热容不变B. 吸收热量,内能增加
C. 比热容、内能、温度都不变D. 比热容改变,内能增加,温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】分析:冰在熔化过程温度不变,但需要继续吸热,所以内能增加,水的比热容比冰的比热容大,所以比热容变化.
解答:冰在熔化过程中,吸收热量,内能在增加,而温度保持不变;由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关,当冰熔化成水后,比热容变大,故B正确;ACD错误;
故选B.
【点睛】解决此类问题要知道熔化过程的特点及不同物质比热容不同.
5. 如图所示,小华从地上拿起一个鸡蛋,用了大约2s的时间将它匀速举过头顶,在这2s内小华做的功和做功的功率分别约为( )
A. 200J 100WB. 100J 50WC. 2J 1WD. 1J 0.5W
【答案】D
【解析】
【详解】一个鸡蛋的重力约为0.5N,鸡蛋上升的高度约为2m,把它匀速举过头顶时所做的功
小华做功的功率约为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 在如图所示的电路中,电源电压为3V,当开关S1、S2都闭合时,下列说法错误的是( )
A. 电压表的示数为0B. 电流表将被烧坏
C. 电源将被烧坏D. 灯L1亮、灯L2不亮
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,当开关S1、S2都闭合时,电流可由电源正极流经S1、S2、电流表,不经过用电器直接流回电源负极,造成电源短路,会将电流表和电源烧坏;电压表和两灯都无电流流过,所以电压表示数为0,两灯均不发光,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
7. 关于安全用电常识,下列说法正确的是( )
A. 电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地
B. 使用测电笔时,手指可以碰到金属笔尖
C. 可以用湿抹布擦拭正在工作的取暖器
D. 保险丝是用铅锑合金制作的,当电流过大时,它由于温度升高而熔断起到保护作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.电冰箱、电热水器等有金属外壳的用电器必须接地,能防止外壳带电而发生的触电事故,故A错误;
B.使用测电笔时,手指碰到金属笔尖就会触电,故B错误;
C.生活用水是导体,用湿抹布擦拭正在工作的取暖器,容易发生触电事故,故C错误;
D.保险丝是用铅锑合金制作的,熔点低,根据Q=I2Rt可知,当电流过大时,相同时间内产生的热量多,它由于温度升高而熔断起到保护的作用,故D正确。
故选D。
8. 小华家的卧室吊灯L用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯(其中B中的S1,C中的S1、S2为单刀双掷开关)。图中能够满足要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中两个单刀开关并联,闭合S1或S2都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,灯泡才熄灭,故A不符合题意;
B.图中S1为单刀双掷开关,S2为单刀开关,当S2断开时,无论S1往哪个方向掷,灯泡都不能发光,故B不符合题意;
C.图中S1和S2为单刀双掷开关,S1接上面时灯泡不发光,S1接下面时灯泡发光;S2接上面时灯泡发光,S2接下面时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯,故C符合题意;
D.图中两个单刀开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯泡才发光,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A. A示数变大,示数变小,示数不变
B. A示数变大,示数变小,示数变大
C. A示数变小,示数变大,示数变小
D. A示数变小,示数变小,示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】电路中电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表A测电路电流,电压表V1测滑动变阻器R2两端的电压,电压表V2测电阻R1两端的电压,当滑动变阻器滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,所以电流表A的示数变小;由可知,电流变小,电阻R1两端的电压变小,因此电压表V2示数变小;由于串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,电源电压不变,所以滑动变阻器R2两端的电压变大,电压表V1示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 如图所示是元件A和B的U-I图像,下列说法正确的是( )
A. 当元件A两端的电压为4V时,RA=0.2Ω
B. 元件B两端的电压与通过它的电流成正比
C. 将A和B串联接入某电源两端,电路中的电流为0.1A,则电路的总电阻为30Ω
D. 将A和B并联接入电压为6V的电源两端,干路中的电流为0.3A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,当元件A两端的电压为4V时,通过它的电流为0.2A,则A的阻值为
故A错误;
B.由图可知,B的U—I图像是一条曲线,说明通过元件B的电流与它两端的电压不成正比,故B错误;
C.由图可知,将A和B串联接入某电源两端,电路中的电流为0.1A时,A两端的电压为2.0V,B两端的电压为1.0V,由串联电路的电压特点可知电源电压
U=UA′+UB′=2.0V+1.0V=3.0V
则电路的总电阻为
故C正确;
D.由图可知,将A和B并联接入电压为6V的电源两端,此时通过A、B的电流均为0.3A,由并联电路的电流特点可知,干路中的电流为
I′=0.3A+0.3A=0.6A
故D错误。
故选C。
11. 如图,在进户线的干路上串联一只标有“220V,40W”的校验灯L2,检查L1所在支路情况,下列说法正确的是( )
A. 若闭合开关S1时发现L1不亮,L2正常发光,说明L1所在支路断路
B. 若闭合开关S1时发现L1、L2都不亮,说明L1所在支路短路
C. 若闭合开关S1时发现L1、L2都发光,但较暗,说明L1所在支路正常
D. 若闭合开关S1时发现L1不亮,L2正常发光,此时用测电笔接触A点,氖管会发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.若闭合开关S1时,发现L1不亮,L2正常发光,则电路中没有发生断路故障,此时校验灯两端的电压为220V,所以故障是L1所在支路短路,故A错误;
B.若闭合开关S1时,发现L1、L2都不亮,说明电路出现了断路现象,即L1所在支路断路,故B错误;
C.若闭合开关S1时,发现L1、L2都发光,但较暗,因为两个灯串联在电路中,所以两灯两端的电压都小于220V,所以发光较暗,说明L1所在支路正常,故C正确;
D.若闭合开关S1时,发现L1不亮,L2正常发光,此时用测电笔接触A点,A点与零线相连,氖管不会发光,故D错误。
故选C。
12. 如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V,6W”和“6V,3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2∶1
B. 只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为1∶2
C. 只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D. 只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由可得,甲、乙两灯的电阻之比
只闭合时,甲、乙两灯串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由可得,甲、乙两灯的实际功率之比
故A错误;
B.只闭合、时,甲、乙两灯并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两灯两端的实际电压为
所以两灯均正常发光,此时甲、乙两灯的实际功率和额定功率相等,其比值为
故B错误;
CD.只闭合、时,甲灯被短路,电路为乙灯的简单电路,由
可知,乙灯正常发光,电路的总功率
故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本题有9小题,每空1分,共25分)
13. 如图所示的四幅图描绘的是杠杆在生活中的应用,其中属于省力杠杆的是 ______ (填相应的字母),另外的杠杆使用的好处是 ______ 。
【答案】 ①. a ②. 省距离
【解析】
【详解】[1][2]开瓶扳手使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,而钓鱼竿、筷子、笤帚在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离。
14. 如图为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。这车钥匙其实就是一个______。给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”),放电时,电瓶将______转化为______。若车在行驶过程中需要右转弯,可以启动前、后侧的右转向灯提醒路人,有时前侧的灯坏了后侧的灯还能继续发光,它们是______联在电路中的。
【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 ③. 化学能 ④. 电能 ⑤. 并
【解析】
【详解】[1]将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,类似于电路中的开关,因此车钥匙相当于开关。
[2][3][4]电瓶充电时是将电能转化为化学能,消耗电能,此时电瓶相当于用电器;电动自行车在电动骑行放电时,用蓄电池来供电,将蓄电池的化学能转化成电能。
[5]电动车的前后转向灯可以单独工作,互不影响因此是并联的。
15. 2022年北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣获得自由式滑雪双板大跳台冠军,图中显示的是苏翊鸣的空中最高处的情形,他从高处下落后________能转化为________能,在空中最高处苏翊鸣的动能________零(选填“为”或“不为”)。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 不为
【解析】
【详解】[1]从高处下落后,高度降低,重力势能减小,故重力势能转化为其他形式的能量。
[2]从高处下落后,速度越变越大,故动能的大小越变越大,从高处下落时,重力势能转化为动能。
[3]苏翊鸣并没有在最高处,直接落下来,而是向前运动,则说明苏翊鸣在最高处,有一个水平初速度,故动能的大小不为零。
16. 如图所示小球从斜面的A处自由滚下,在B处与小木块相撞,小球推着木块运动到D处停下,C点为BD的中点,此过程斜面对小球的支持力______(选填“有”或“没有”)做功。从A到D小球的机械能______(选填“增大”、“不变”或“变小”)。BC段小球与木块受到的摩擦力做功为W1,CD段小球与木块受到的摩擦力做功为W2,则W1和W2的大小关系是W1______(选填“小于”、“等于”或“大于”)W2。
【答案】 ①. 没有 ②. 变小 ③. 等于
【解析】
【分析】
【详解】[1]由于支持力与小球运动的方向是垂直的,故支持力没有做功。
[2]从A到D,由于存在摩擦,小球的机械能转化为内能,机械能减小。
[3]BC和CD段的压力和接触面粗糙程度不变,则摩擦力不变,长度也相等,根据W=fs,W1和W2的大小关系是相等。
17. 规格为“2.5V,0.25A”小灯泡。现将它接到电压是4.5V的电源上,为使它正常工作,需要______联一个阻值为______的电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 8Ω
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,为了使小灯泡正常发光,即小灯泡两端的电压为2.5V,流过它的电流为0.25A,而电源电压为4.5V,需要连接一个电阻,不能并联,否则小灯泡的电压为4.5V,不是正常发光,应该串联一个电阻去分担2.0V的电压,串联电路的电流处处相等,则流过这电阻的电流,也为0.25A,这电阻两端的电压为2.0V,根据欧姆定律的变换式可知,该电阻的阻值为
该电阻的阻值为8Ω,即为使它正常工作,需要串联一个阻值为8Ω的电阻。
18. 如图所示,小华用动滑轮提起200N的物体使其匀速上升5m,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人对绳子的拉力为______N,实际测量出拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为______N,若绳子最多能承受300N拉力,不计绳重及摩擦,则小华最多能提升______N的物体。
【答案】 ①. 100 ②. 20 ③. 580
【解析】
【详解】[1]从图中可以看到,这是一个动滑轮,两段绳子托着动滑轮,物体重为200N,不计绳重、滑轮重及摩擦,则人对绳子的拉力为
人对绳子的拉力为100N。
[2]不计绳重及摩擦,但要计算滑轮的重力,实际测量出拉力为110N,两段绳子托着动滑轮,拉力的大小等于动滑轮与物体的重力之和的一半,即
代入数据,可得
解得,滑轮重为20N。
[3]若绳子最多能承受300N拉力,不计绳重及摩擦,两段绳子托着动滑轮,由[3]解析可知,滑轮重为20N,当绳子承受的拉力为最大时,能提升物体的重力也最大,可知
解得,小华最多能提升580N的物体。
19. 如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,R2的阻值为______Ω,干路电流为______A,1s内电流通过R2所做的功______J。
【答案】 ①. 15 ②. 1 ③. 2.4
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测R2支路的电流。并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值
[2]通过R1支路的电流
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A
[3]1s内电流通过R2所做的功
W=UI2t=6V×0.4A×1s=2.4J
20. 如图将L1、L2两灯泡串联接入电路中,观察到灯泡L1比灯泡L2更亮,该电路可以验证电功大小与______的关系,同时我们还可以判断此时两灯的电阻关系为R1______R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 电压 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]将L1、L2两灯泡串联接入电路中,观察到灯泡L1比灯泡L2更亮,说明L1的实际功率大于L2的实际功率,在电流和时间相同时,根据可以验证电功大小与电压的关系。
[2]L1比灯泡L2更亮,说明L1的实际功率大于L2的实际功率,串联电路中电流相等,根据可得,。
21. 某电热水壶额定电压为220V,额定功率为1210W。若家中仅使用电热水壶工作6min,标有“”的电能表指示灯闪烁300次,则该电热水壶的实际功率为______W,该家庭电路的实际电压为______V(电水壶的发热电阻不变)。
【答案】 ①. 1000 ②. 200
【解析】
【详解】[1][2]6min内电能表指示灯闪烁了300次,电热水壶消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
该电热水壶额定电压为220V,额定功率为1210W,由可得,电水壶的发热电阻为
该家庭电路的实际电压为
三、解答题(木题有8小题,共51分,解答43、44题时应写出解题过程)
22. 用一个动滑轮,向上匀速提升重物,若把动滑轮看作是变形的杠杆,请在图中标出支点O和动力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上,动力F为绳子的拉力,方向向上,过支点O向动力作用线画垂线,就得到动力臂L,如图所示:
23. 居民楼的楼道里,夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用光敏材料制成光控开关,它在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用声敏材料制成声控开关,它在有人走动发出声音时闭合,无人走动时自动断开。请设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,并用笔画线代替导线将图中的光控开关、声控开关、灯泡、三孔插座连入电路,要求三孔插座不受开关控制。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮,故这两个开关与灯串联,且灯接在零线与开关之间;对于三孔插座的接线方法是要求“左零右火上接地”,如图
24. 在图中,将实物电路补充完整,使灯L1、L2并联,且开关控制整个电路。
【答案】
【解析】
【详解】将两灯并联,因开关控制整个电路,故开关在干路上,如下所示:
25. 如图所示,雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理,喷出的水雾颗粒格外细小,它的大小甚至可以达到微米级,在雾霾天气或者空气中尘埃过多需要除尘的天气中。疫区可喷洒药液消毒,在一次消毒作业中,雾炮车沿水平地面匀速行驶10km到达作业区域,消耗燃油1.2kg,行驶过程中受到的牵引力恒为1620N,若燃油的热值为4.5×107J/kg,求雾炮车在该过程中:
(1)牵引力做的功;
(2)1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的热机效率。
【答案】(1)1.62×107J;(2)5.4×107J;(3)30%
【解析】
【详解】解:(1)牵引力做的功为
(2)1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量为
(3)发动机的热机效率为
答:(1)牵引力做的功为1.62×107J;
(2)1.2kg的燃油完全燃烧放出的热量为5.4×107J;
(3)发动机的热机效率为30%。
26. 小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表.电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题;
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min 产生的热量是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)55Ω;(3)450J.
【解析】
【详解】(1)当吹冷风时,只有电动机工作,P1=110W,
由P=UI可得,通过电动机的电流:
I1===0.5A
(2)当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,电动机与电热丝并联,
电热丝R2的电功率:
P2=P−P1=990W−110W=880W,
由P=可得电热丝R2的电阻值:
R2===55Ω.
(3)30min=1800s内电流通过电动机产生的热量:
Q=I21R1t=(0.5A)2×1Ω×1800s=450J.
27. 如图所示实验,接通电源,依次闭合各小灯泡支路的开关,可以看到电流表的示数逐渐___,而当闭合电炉丝支路的开关时,会发现熔丝被熔断,这个实验是为了说明____是造成家庭电路电流过大的一个原因.电路中的导线没有熔断,是因为导线中铜丝熔点高,电阻___,相等时间产生的热量少.
【答案】 ①. 增大 ②. 超负荷运行(或用电器的总功率过大) ③. 小
【解析】
【详解】[1]由图知道此电路是并联电路,当依次闭合各小灯泡支路的开关时,干路电流会增大,则电流表的示数逐渐增大,
[2]当闭合电炉丝支路的开关时,发现熔丝被熔断,则说明此时用电器的总功率过大,即超负荷运行是造成家庭电路电流过大的一个原因;
[3]电路中的导线没有熔断,是因为导线中铜丝熔点高,电阻小,相等时间产生的热量少.
28. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图;
(1)小明在实验前发现电流表的指针如图乙所示,接下来的操作是:______;在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针立即发生了偏转,由此可知,他在连接电路时操作不当之处是 ______;
(2)他先将电流表接A处,电流表示数如图丙所示,则电流表的示数为______;
(3)另一个小组实验结束后记录A、B、C各点的电流值如表所示:
根据表中数据,得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
请你对上述实验的不足之处,写出评价意见:______。
【答案】 ①. 对电流表调零 ②. 连接电路时未断开开关 ③. 0.24A ④. 测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验前发现电流表的指针如图乙所示,指针指在了0刻度线的左侧,接下来的操作是对电流表调零。
[2]在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关。
(2)[3]图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(3)[4]测出了一组电流立即得出了并联电路的电流规律,实验次数太少,结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
29. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度;
(2)表格中编号①处的数据为_______;编号②处的数据为_______(观察丙图);
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是_______。
A. B. C. D.
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重和摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率____(选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 匀速 ②. 88.9% ③. 2.2 ④. 变大 ⑤. B ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计
(2)[2]表格中编号①处的数据为
[3]由
得,编号②处的数据为
N
(3)[4]进一步分析数据,可知用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功将变大,原因是物重增加,轮和轴之间的压力变大,摩擦力变大。
(4)[5]克服动滑轮的重力和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大。同时物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但由于摩擦也在增大,故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比,故B符合题意。
(5)[6]滑轮组的机械效率
由于G和G动不变,故滑轮组的机械效率不变。
30. 如图所示是物理课上小明曾经做过的三个实验,请完成以下问题。
(1)在甲、乙、丙三图所示的实验中,通过比较温度计示数的变化量而间接显示物质放热多少的有 _____(选填“甲”、“乙”或“丙”);
(2)图乙实验中,发现用碎纸片加热的烧杯内水温升高较快,则 _____(选填“能”或“不能”)说明碎纸片的热值大;
(3)图丙实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 _____,为了完成该实验,除图中器材外,还需要的一个重要器材是 _____;
(4)小明想对丙装置进行改装,来探究“物质吸热升温的现象”,他应将下图中 _____(选填“A”、“B”或“C”)烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 _____(选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”)。
【答案】 ①. 乙、丙 ②. 不能 ③. 改变电路中的电流 ④. 秒表 ⑤. A ⑥. 串联、并联都可以
【解析】
【详解】(1)[1]图甲是探究不同物质吸热升温现象中,给它们加热相同时间,吸收相同的热量,温度升高越大,吸热能力越弱;图乙是比较不同燃料热值的实验,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热;丙图研究电流的热效应实验中,电阻丝产生的热量不易直接观察,但可使等质量初温相同的煤油吸收热量,根据,煤油温度升高越高表示电热丝产生的热量越多,所以通过比较温度计示数的变化量来比较物质放热多少的有乙、丙。
(2)[2]乙实验中,发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快,但升高的不一定多,不能说明碎纸片的热值大。
(3)[3]图丙实验中,通过移动滑动变阻器的滑片,可以改变滑动变阻器接入电路中的电阻,从而改变通过定值电阻的电流,能探究电流产生的热量与电流大小的关系。
[4]该实验中,需要测量通电的时间,所以需要用到秒表。
(4)[5][6]根据可知,探究不同物质吸热升温的现象,由控制变量法,要控制Q及质量相同,根据Q=I2Rt,应控制电流和通电时间及电阻值大小相同,根据串联电路各处的电流相等,可将图中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联,根据,控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同和及通电时间相同也可,由并联电路电压的规律,故将图中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联,故串联、并联都可以。
31. 小华想利用伏安法测量阻值约为200Ω电阻,实验室中找到器材有:2节新干电池串联而成的电池组、滑动变阻器R(100Ω,0.5A)、电阻箱R(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。
(1)伏安法测电阻的原理是:R=______;
(2)根据测量原理,小华设计了如图1所示的电路。连接电流表时,通过估算确定电流表量程,电路正常工作时最大电流约为______;
(3)计算完电流后,小华发现原电路无法较准确的测量出Rx的阻值,原因是______;
(4)小华又设计了如图2所示电路,正确连接电路后,闭合开关S0,将开关S拨至1,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至2,调节______,使电压表的示数也为U1,记下电阻箱的示数为R0,则未知电阻Rx的测量值为R0;
(5)如图3所示,小明同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障,将电压表接在ab两点,发现无示数;接在ac两点,发现有示数。故障原因可能是______。
【答案】 ①. ②. 0.015A ③. 无法准确测得电路电流 ④. 电阻箱阻值 ⑤. 小灯泡断路
【解析】
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式。
(2)[2]由电路图可知,开关闭合时,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据欧姆定律可得电路的最大电流
(3)[3]由题知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,而电路中最大电流为0.015A,电路正常工作时电流小于电流表的分度值,故无法准确测得电路电流。
(4)[4]由图2可知,先将开关S拨至1,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1,此时待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压;再将开关S拨至2,调节电阻箱阻值,使电压表的示数恰好为U1,记下电阻箱的示数R0,此时电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱两端的电压,因两种情况下滑动变阻器接入电路中的电阻不变,且电压表的示数相同,由欧姆定律可知两种情况下电路中电流相同,电路的总电阻相等,故Rx=R0。
(5)[5]由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;将电压表接在ab两点,发现无示数,这说明断路的地方在ab之外;接在ac两点,发现有示数,这说明此时电压表与电源之间是接通的,所以故障是bc之间出现了断路现象,即小灯泡断路。
32. 小明在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5V),定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω,1A”和开关各一个、导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现电压表无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线(要求:导线不得交叉)______;
(2)解决问题后,小明先将5Ω的定值电阻接入电路。调节滑动变阻器的滑片在M点位置时(图中未画出),电流表的示数如图乙所示;将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,他先将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,然后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数保持______V不变,再次读取电流表的示数,此时滑片位于M点的______(填“左”或“右”)侧;
(3)把20Ω的电阻接入电路时,小明发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表的示数不低于______V。
【答案】 ①. ②. 2 ③. 右 ④. 2.5
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,闭合开关后,电流经电流表、滑动变阻器回到电源负极,故电压表无示数,本实验中,电阻要与电流表串联后再与变阻器串联,电压表应与电阻并联,改正后如下所示
(2)[2][3]先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片在M点位置时(图中未画出),电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律可知电阻的电压为
探究“电流与电阻的关系”实验时要控制电阻两端的电压不变,小将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,他先将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,然后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数保持2V不变;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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,故此时滑片位于M点的右侧。
(3)[4]根据串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即
控制的最小电压为。
33. 小红同学想知道灯泡的亮度与实际功率的关系,选用额定电压是2.5V的灯泡,将它接在如图甲所示的电路中,电源电压恒为4.5V。
(1)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,电压表无示数,发生故障原因可能是______;
(2)闭合开关,小红同学调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率是______W;
(3)分析表中数据可得出结论:灯泡的实际电功率随电压的增大而______(选填“增大”“不变”或“减小”),灯泡的亮度由灯泡______决定;
(4)由于电压表损坏,于是想出一种测量该灯泡额定功率的方法,电路设计如图丙所示,R0为已知阻值的定值电阻,小灯泡的额定电压为U额,请将以下实验步骤补充完整:
①检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式P额=______(请用含有U额、R0、I的式子表示)。
【答案】 ①. 小灯泡短路(或电压表短路) ②. 0.7 ③. 增大 ④. 实际功率 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的支路短路或电压表短路,即发生故障原因可能是小灯泡短路(或电压表短路)。
(2)[2]闭合开关,小红同学调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A,小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(3)[3][4]由表中数据可知,随着灯泡两端电压增大,灯泡的实际功率增大,灯泡的亮度变亮,即灯泡的亮度由灯泡实际功率决定。
(4)[5]实验步骤:
①检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I;
③在步骤①中,R0与电流表串联后再与灯并联,当电流表示数为时,根据并联电路电压特点和欧姆定律可知,灯泡两端电压为U额,此时小灯泡正常发光;
在步骤②中,灯与电阻R0仍然并联,此时电流表测干路电流,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,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可得,灯泡正常发光时的电流
所以小灯泡的额定功率为
热风温度
50-75℃
额定功率
热风时:990W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
A点电流
IA/A
B点电流
IB/A
C点电流
IC/A
0.26
0.26
0.52
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
①
3
6
10
②
30
90.9%
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
亮度
1
1.5
0.24
0.36
较暗
2
2.5
正常
3
3.0
0.38
1.14
较亮
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