江苏省南京市江宁区麒麟初级中学2023-2024学年九年级下学期3月练习物理试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.本试卷共8页,全卷满分100分.考试时间90分钟.考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效,本卷g取10N/kg.
2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名、考试证号是否与本人相符合,再将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上.
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑.如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效.
4.作图题必须用2B铅笔作答,并请加黑、加粗.
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 以下估测中,最符合实际的是( )
A. 中学生完成一次引体向上做的功约为200J
B. 小灯泡正常发光时的电流约为10A
C. 教室的高度约为2m
D. 一本物理教材重约25N
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生体重约500N,引体向上时身体上升的高度约0.4m,中学生完成一次引体向上做的功约为
W=Gh=500N×0.4m=200J
故A符合题意;
B.小灯泡正常发光时的电流约为0.2A,故B不符合题意;
C.人的身高约为1.7m,所以教室的高度约为3m,故C不符合题意;
D.一本物理教材重约2N,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中在同一环境下敲击衣架,方式a比方式b听见的声音更清晰
B. 图乙中硬卡片先后在木梳齿上快划和慢划,产生声音的音调不同
C. 图丙中公路旁的噪声监测仪是为了在声源处减弱噪声
D. 图丁中声呐是利用次声波的特点制成的装置
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲中a方式敲击衣架产生的声音是通过空气传入人耳的,b方式是通过线传入人耳,而固体传播声音的效果比气体要好,那么b方式听到的声音更清晰,故A错误;
B.图乙中,硬卡片在木梳齿上划动的快慢不同,梳齿振动的快慢不同,产生的声音的音调也不同,故B正确;
C.图丙中,噪声监测仪只能显示噪声的强弱,不能减弱噪声,故C错误;
D.图丁中,声呐是利用超声波的特点工作的,故D错误。
故选D。
3. 下列物态变化过程需要吸热的是( )
A. 湖面结冰B. 枝头凝霜
C. 白雾生成D. 雪人变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.湖面结冰是凝固现象,凝固放热,故A不符合题意;
B.枝头凝霜是凝华现象,凝华放热,故B不符合题意;
C.白雾生成是液化现象,液化放热,故C 不符合题意;
D.雪人变小是升华现象,升华吸热,故D符合题意。
故选D。
4. 下列措施符合安全用电规范的是( )
A. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯
B. 使用测电笔时,手要接触笔尾的金属电极
C. 安装电路时,开关接在用电器和零线之间
D. 把用电器的三线插头改造为两线插头接在两孔插座上使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.生活中用水是导体,用湿抹布擦拭正在工作的台灯有触电危险,故A不符合题意;
B.使用测电笔时,手要接触笔尾的金属电极,不能接触笔尖的金属体,故B符合题意;
C.安装电路时,开关要接在用电器和火线之间,断开开关时,用电器与火线断开,避免触电危险,故C不符合题意;
D.电器的三线插头中第三根线是与用电器外壳相连的,当三线插头插入三孔插座时,能将用电器与大地相连,避免用电器外壳带电而发生触电危险。若把用电器的三线插头改造为两线插头接在两孔插座上使用,则不能将用电器外壳接地,当用电器外壳带电时有触电危险。故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的光现象中,形成原理相同的是( )
A. ①②B. ②④C. ③④D. ①③
【答案】B
【解析】
【详解】①手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子;②筷子在水面处折断,是由于水面下的筷子反射的光进入空气时发生折射,折射角大于入射角而造成的,所以属于光的折射;③风景在水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象;④地球上层空气温度较高,而靠近地面和海面的温度很低,从而使得下层空气密集,上层的空气比较稀薄。日落期间当光线通过密度不同的两个空气层时,由于光线的折射,它不再走直线,而是弯向地面一侧。太阳上部和下部的光线都被折射得十分厉害,几乎成了平行于地平线的直线,人们看到的太阳被压扁,便成了奇怪的“方形太阳”。综上所述,②④的形成原因相同。
故选B。
6. 小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A. 扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动
B. 海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
C. 在探索比分子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了电子
D. 月球绕着地球转,说明地球是宇宙的中心
【答案】C
【解析】
【详解】A.扫地时灰尘飞舞,是灰尘的机械运动,不是分子在运动,分子运动是肉眼看不见的,故A错误;
B.海绵里面有气孔,用手捏时海绵里的空气跑出来,则海绵的体积变小了,但不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子,并且知道原子也是有结构的,是可以再分的,故C正确;
D.月球绕着地球转,地球绕太阳转动,太阳是太阳系的中心;宇宙是一个有层次的天体结构系,并且处于不断的演化过程中,宇宙没有中心,故D错误。
7. 如图所示,为2月6日在2022女足亚洲杯决赛上中国女足获得冠军时的比赛情景。关于足球,下列说法正确的是( )
A. 足球被脚踢出去,说明只有足球才受到力的作用
B. 足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变
C. 足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,说明足球没有力的作用就停止运动
D. 空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.力的作用是相互的,足球被脚踢出去,足球受到脚的力的同时,脚也受到足球的力,故A错误;
B.足球在空中飞行过程中,速度的大小和方向都发生了改变,运动状态发生了改变,故B正确;
C.足球在水平地面上滚动时会慢慢停下来,是受到了地面的摩擦力,故C错误;
D.空中飞行的足球,如果在最高点时它所受的力全部消失,它将沿水平方向做匀速直线运动,否则如果不是最高点,则不会沿水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
8. 电磁炮内的金属杆通电后会受到磁场的作用力,将炮弹发射出去。以下与这一工作原理不同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁炮的工作原理是磁场对通电导体有力的作用,本实验说明导体切割磁感线,能够在电路中产生电流,这与电磁炮工作原理不同。故A符合题意;
B.开关闭合后,通电导体在磁场作用下能够运动,这与电磁炮的工作原理相同。故B不符合题意;
C.磁场中的导体有电流通过时,会受到力的作用而运动,这与电磁炮的工作原理相同。故C不符合题意;
D.通电线圈在磁场中受力转动,这与电磁炮的工作原理相同。故D不符合题意。
故选A。
9. 下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. 物体的内能增加,一定是吸收了热量
B. 0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能不变
C. 热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递
D. 火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体内能增大可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故A错误;
B.0℃的水变成0℃的冰,需要放出热量,温度不变,内能减小,故B错误;
C.内能小的物体的温度可能比内能大的物体温度高,所以热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递,故C正确;
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为它的热值大,热量是个过程量,不能说含有,故D错误。
故选C。
10. “苏科版”初中物理教材,“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”两个实验都有器材:粗糙的斜面、水平木板和小车,如图所示。现有以下判断:(1)只添加一条棉布和一块玻璃板,可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验;(2)只添加一个木块,可完成探究“动能与大小与哪些因素有关”实验;(3)两个实验,每次小车都要从斜面同一位置由静止释放;(4)小车从斜面下滑,减小的重力势能全部转化为动能。其中正确的判断有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
【答案】A
【解析】
【详解】利用控制变量法,将小车从同一斜面的同一高度下滑,在水平木板上分别铺上棉布、玻璃板对比小车运动距离的远近,可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验,故(1)说法正确;添加一个木块后,通过小车撞击木块移动的距离来对比小车动能的大小。通过小车从同一斜面的不同高度下滑,可改变小车的速度,但不能改变小车的质量来探究动能和质量的关系,故(2)说法错误;探究“阻力对物体运动的影响”实验,为使小车在水平面上开始的速度相同,小车要从斜面同一位置静止释放。探究“动能与大小与哪些因素有关”实验,为了改变小车在水平面上开始的速度,需要让小车从同一斜面的不同高度下滑。故(3)说法错误;小车从斜面下滑,减小的重力势能除了转化成动能,还有一部分转化为内能,故(4)说法错误。
故选A。
11. 将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底,乙球漂浮,丙球悬浮,如图,下列说法正确的是( )
A. 三个球的质量大小关系是
B. 三个球受到的浮力大小关系
C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是'
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是:
甲、乙、丙三个实心小球的体积相等,根据可知:质量大小关系是
故A错误;
B.由于甲、乙、丙三个实心小球体积相同,则根据图可知,排开水的体积关系:,,,所以
根据可知,甲、乙、丙三个实心小球受到的浮力
故B正确;
C.因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据可知,烧杯底部受到水的压强相等,即
故C错误;
D.三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力为
三个容器对桌面的压力分别为
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则,,,所以三个容器对桌面的压力
由于容器的底面积相同,根据可得,烧杯底部对桌面的压强的关系是
故D错误。
故选B。
12. 如图所示,电源电压恒定,电阻箱最大阻值为R,是定值电阻。闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为,电阻箱的功率为;当电阻箱阻值调为0.5R时,电压表的示数变化了。则下列说法中正确的是( )
A. 为保证电路安全,电流表量程不能选
B. 前后两次电路总功率变化了
C. 电阻箱的最大阻值为
D. 电源电压为
【答案】C
【解析】
【详解】D.R1与R2串联,电流表测串联电路电流,电压表测R2两端的电压;闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为3V,设电源电压为U,根据串联电路电压的规律,电阻箱的电压为
U1=U-3V
由欧姆定律可知电路的电流为
由欧姆定律定值电阻的电压为
①
当电阻箱阻值调为0.5R时,因电阻箱连入电路的电阻变小,由分压原理可知,电阻箱的电压变小了,故定值电阻的电压变大了,因电压表的示数变化了,可知此时电压表示数为5V,根据串联电路电压的规律,电阻箱的电压为
U11=U-5V
由欧姆定律可知电路的电流为
由欧姆定律定值电阻的电压为
②
由①②可得电源电压为
U=15V
故D错误;
C.当电阻箱阻值调为R时,电阻箱的电压为
U1=U-3V=15V-3V=12V
已知电阻箱的功率为,根据可知电阻箱的最大电阻为
故C正确;
B.当电阻箱阻值调为R时,可知电路的电流为
当电阻箱阻值调为0.5R时,电路的电流为
③
前后两次电路总功率变化了
ΔP=P11-P1=UI11- UI1= U(I11- UI1 )=15V×(0125A-0.075A)=0.75W
故B错误;
A.由③知,电路的最大电流为0.125A,小于0.6A,为保证电路安全,电流表量程能选,故A错误。
故选C。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 水乃万物之源,生活处处离不开水;
(1)常用温水给发烧的病人擦拭身体,利用了水__________吸热;
(2)通常用水作为冷却剂,利用了水的__________较大;
(3)水电站利用水能发电,水能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(4)水在自然状态下,只能从高处往低处流,而不能自发从低处往高处流,是因为能量的转化或转移具有__________的。
【答案】 ①. 汽化 ②. 比热容 ③. 可再生 ④. 方向性
【解析】
【详解】(1)[1]用温水给发烧的病人擦拭身体,留在病人皮肤上的水会蒸发,汽化吸热,降低病人身体的温度。
(2)[2]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可作为冷却剂。
(3)[3]能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源,如风能、太阳能和水能,所以水能属于可再生能源。
(4)[4]水在自然状态下,只能从高处往低处流,由重力势能转化为动能,不能自发从低处往高处流,即不能自发由动能转化为重力势能,所以能量的转化或转移具有方向性。
14. 如图所示是某隧道的交通标志牌。其中“80”表示汽车通过该隧道时的行驶速度__________。以行驶的汽车为参照物,该交通指示牌是__________汽车所使用的北斗导航系统是通过__________传递信息的.这种波在真空中的传播速度为__________m/s。
【答案】 ①. 不大于80km/h ②. 运动的 ③. 电磁波 ④. 3108
【解析】
【详解】[1]图中所示为限速交通标志牌,其中“80”表示汽车通过该隧道时的行驶速度不能超过80km/h。
[2]以行驶的汽车为参照物,汽车与交通指示牌的位置不断变化,所以该交通指示牌是运动的。
[3][4]电磁波能够传递信息且能够在真空中传播,汽车使用的北斗导航系统都是通过电磁波来传递信息的,电磁波的传播速度与光速相同,为3.0×108 m/s。
15. 如图所示的滑轮组,用20N的拉力匀速提升重50N的物体在4s内向上运动2m。不计绳重及摩擦,在此过程中,动滑轮的重力为__________N,有用功为__________J,滑轮组的机械效率为____________%,拉力的功率为_______________W。
【答案】 ①. 10 ②. 100 ③. 83.3% ④. 30
【解析】
【详解】[1]由图可知,滑轮组的动滑轮绕3段绳,不计绳重及摩擦,在此过程中,动滑轮的重力为
G动=nF-G=3×20N-50N=10N
[2]有用功为
W有=Gh=50N×2m=100J
[3]绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
总功
W总=Fs=20N×6m=120J
滑轮组的机械效率为
[4]拉力功率为
16. 如图甲所示,是某品牌插秧机使用的四冲程汽油机,图乙中汽油机处于______冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每分钟经历______个工作循环。汽油燃烧是把______能转化为内能,若完全燃烧0.21kg的汽油所释放的热量,完全被46kg初温为45℃的水吸收,则在标准气压下水温升高______℃。[��水=4.2×103J/(kg⋅℃),��汽油=4.6×107J/kg]
【答案】 ①. 压缩 ②. 1800 ③. 化学 ④. 50
【解析】
【详解】[1] 图乙中,两气门均关闭,活塞上行,是汽油机的压缩冲程。
[2] 该汽油机飞轮的转速是60r/s,即每秒飞轮转动60转,四冲程汽油机工作一个循环,飞轮转动两圈,所以每秒经历30个工作循环,每分钟经历1800个工作循环。
[3] 汽油燃烧经历化学反应,产生热量,是把化学能转化为内能。
[4] 完全燃烧0.21kg的汽油所释放的热量为
依题意可知,不存在热损失,则水温变化量为
而一个标准气压下,水的沸点为100℃,因为
所以水温升高了。
17. 抽油烟机在工作时,电动机带动风扇高速转动,使油烟进入烟罩内.如图是小玉家的电能表,此时电能表的读数为__________kW•h.已知她家抽油烟机额定功率为200W,小玉炒菜过程中,抽油烟机单独正常工作,电能表的表盘转了30转,则抽油烟机在这段时间内消耗了__________电能,工作时间至少为__________min。
【答案】 ①. 107.1 ②. 0.01kW٠h ③. 3
【解析】
【详解】[1]电能表上最后一位是小数位,单位是kW•h;由图知道,电能表的示数为107.1kW•h。
[2]电能表的表盘转了30转,电路消耗电能为
[3]已知抽油烟机额定功率
P=200W=0.2kW
由 知道,工作时间
18. 如图所示电路,电源电压恒定。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.4A,电压表示数为4V;当开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表示数为12V,此时电流表示数为____________A。则该电路的电源电压为__________V,电阻R1在前后两电路中各工作2min产生的电热之比为__________。
【答案】 ①. 1.8 ②. 12 ③. 4:9
【解析】
【详解】[1][2]当开关S1、S2断开,S3闭合时,分析电路图可知,电源电压恒定,R1和R2串联,电流表的示数为0.4A,电压表测R2两端的电压,示数为4V,则R2的阻值为
当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1和R2并联,电压表测电源电压,示数为12V,则R2的阻值为
R1和R2并联时,电流表测干路电流,示数为
[3]电阻R1在前后两电路中各工作2min产生的电热为
Q1=I2R1t=(0.4A)2×20Ω×2×60s=384J
19. 图甲是小明设计的控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流大于或等于25mA时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其电阻Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
(1)热敏电阻Rt随温度t的升高而___________;
(2)图甲中应将b端与___________端相连;
(3)若设置温度为60℃时启动制冷系统,则滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω;
(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是___________℃。
【答案】 ①. 减小(变小) ②. c ③. 170 ④. 80
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙知,温度升高时,电阻Rt的阻值减少,所以热敏电阻Rt随温度t的升高而减小。
(2)[2]为了能通过电磁继电器来控制制冷系统的通断,图甲中的b端应与c端相连,当电磁继电器的衔铁被吸下时,制冷系统工作,衔铁弹开时,制冷系统开路,不工作。
(3)[3]由题意知,电磁铁线圈中的电流大于或等于25mA时,衔铁被吸合,制冷系统工作。此时温度为60℃,由图乙知,热敏电阻的阻值为70Ω,其两端的电压
U1=IRt=0.025A×70Ω=1.75V
滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U1=6V-1.75V=4.25V
变阻器接入电路的阻值
(4)[4]因为热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以启动制冷系统的温度越高,热敏电阻的阻值越小,而启动制冷系统的电流不变,电源电压不变,所以电路中的总电阻
R总=Rt+R=70Ω+170Ω=240Ω
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,热敏电阻的阻值最小为
Rt′=R总-Rmax=240Ω-200Ω=40Ω
由图乙知,调动制冷系统的最高温度可设置为80℃。
三、解答题(本题共8小题,共50分,第27、28题要有解答过程。)
20. 按要求作图:完成图甲中的光路。
【答案】
【解析】
【详解】射向凹透镜对侧虚焦点的光线经过凹透镜后平行于主光轴,如下图所示:
21. 小琪站在电动扶梯的水平台阶上,随着扶梯匀速向上运动,请在图中画出小琪的受力示意图。(O点为小琪的重心)
【答案】
【解析】
【详解】小琪站在自动扶梯上随扶梯匀速向上运动,因此他相对于扶梯静止,受平衡力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用,二力平衡。过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
22. 如图,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】根据安全用电的原则,开关接在三孔插座与火线之间;三孔插座的上面的孔接地线,左面的孔接零线,右面的孔通过开关接火线,如下图所示:
23. 用矿泉水瓶做以下几个小实验。
(1)图甲中矿泉水瓶瓶口直径为______cm;
(2)图乙将矿泉水瓶装满水,用硬纸片盖住瓶口,按住纸片将瓶口朝下,移开手,瓶内水不会流出,证明了______的存在;
(3)图丙所示,在一个盛水的瓶子内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出,这是因为流体的流速越大,压强越______;
(4)图丁中与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑。其中“吸”字蕴含的物理道理,与下列现象中的“吸”字相同的是______。
A.地球“吸”地面上物体 B.两光滑铅块压紧后“吸”住
C.两船并行相“吸”碰撞 D.梳头后的梳子会“吸”头发
【答案】 ①. 2.50 ②. 大气压 ③. 小 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]刻度尺的分度值为0.1cm,图甲中矿泉水瓶瓶口直径为
(2)[2]由于大气压的作用,纸片受到向上的压力,因此将手移开后,纸片不会掉下来,瓶内水也不会流出来。
(3)[3]流速大的地方压强小。对准A的管口上方吹气,A管口空气流速大,压强小。瓶内的压强大于A管口压强,因此可以看到A管口有水喷出。
(4)[4]图丁中与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
A.地球“吸”地面上物体,是由于地球对物体的吸引使物体受到的重力,故A不符合题意;
B.两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子间有引力,故B不符合题意;
C.两船并行相“吸”碰撞,是因为流体的流速越大,压强越小,故C不符合题意;
D.梳头后的梳子会“吸”头发,是因为摩擦使梳子带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,故D符合题意。
故选D。
24. 小明做“探究冰的熔化特点”的实验
(1)如图甲所示,错误的是________;
(2)某时刻温度计的示数如图乙为_________℃;
(3)图丙、丁是两个小组绘制的温度﹣时间图像,正确的是________图;
(4)试管内的物质在第5min时具有的内能_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)第10min时具有的内能。
【答案】 ①. 试管内冰没有完全浸没在水中 ②. -2 ③. 丁 ④. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,错误的是试管内冰没有完全浸没在水中,完全浸没在水中的目的是使冰在熔化的过程中受热均匀。
(2)[2]由乙图可知,该温度计的分度值为1℃,液柱的上表面与温度计0刻度线下方的第2条刻度线对齐,则读数为-2℃。
(3)[3]根据吸热公式Q吸=cmΔt,由于水的比热容大于冰的比热容,在质量一定时,升高相同的温度,水吸收的热量大于冰吸收的热量,加热水的时间应更长一些,所以丁图正确。
(4)[4]冰熔化时不断吸收热量,内能增加,故第5min时具有的内能小于第10min时具有的内能。
25. 如图是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图所示位置得到了清晰的像;
①保持图中蜡烛、光屏位置不变,将透镜移至光具座______cm处,可再次看到清晰的像;
②将一眼镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊,向右移动蜡烛可再次看到清晰的像,则所加眼镜片为______透镜;
(2)小明想继续用该装置探究平面镜的成像特点,保持图中的元件位置不变,仅将凸透镜更换为玻璃板,眼睛应该在______(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧观察蜡烛的像。为验证平面镜成的是虚像,还应进行的操作是______;
(3)下列关于凸透镜成像和平面镜成像的说法,正确的是( ) 。
A.都可以成正立的像
B.人观察到虚像时,没有光线进入人眼
C.实像有放大的有缩小的,虚像都是与物等大的
D.实像都是由光的折射形成的,虚像都是由光的反射形成的
【答案】 ①. 50 ②. 凸 ③. 蜡烛 ④. 将光屏移动到50厘米刻度线处,直接观察光屏上是否有像 ⑤. A
【解析】
【详解】(1)[1]如图所示,蜡烛到透镜的距离即物距为15cm,光屏到透镜的距离即像距为30cm,如果保持图中蜡烛、光屏位置不变,只移动凸透镜的位置可再次看到清晰的像,根据光路可逆的规律,当新的像距为15cm时可再次看到清晰的像,即凸透镜移到50cm刻度线处即可。
[2] 将一眼镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊,向右移动蜡烛可再次看到清晰的像。向右移动蜡烛等同于物距相对变小,造成这种情况的原因是组合透镜的焦距变小,所以可以判断出放在烛焰和透镜之间的是凸透镜,因为给凸透镜叠加凸透镜形成的组合透镜能起到减小焦距的效果。
(2)[3] 探究平面镜成像特点时,眼睛应该和蜡烛在同一侧,因为平面镜成像的实质是光的反射。
[4] 为验证平面镜成的是虚像,应该把光屏移到像的位置,也就是50cm刻度线处,因为平面镜中的像到镜面的距离等于蜡烛到镜面的距离。然后观察光屏上是否有像呈现,如果没有说明平面镜成的是虚像。
(3)[5] A.平面镜成的像是正立、等大的虚像;当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,故A正确;
B.如果没有光线进入人眼,人就感觉不到像的存在,故B错误;
C.当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,故C错误;
D.我们看到水中鱼的虚像是由光的折射形成的,故D错误。
故选A。
26. 在测量图甲所示酒精消毒液密度的实验中。
(1)第一组同学用托盘天平和量筒进行测量.
①测出消毒液和瓶的总质量,读数如图乙所示,为_______g
②将瓶中的一部分消毒液倒入量筒,测出消毒液的体积,如图丙所示;
③测出__________的质量为39.4g;
④消毒液的密度为___________kg/m3。
(2)第二组同学没有使用量筒也测出了消毒液的密度。
①测出消毒液和瓶的总质量m1,并在液面处做标记;
②倒出适量消毒液,测出瓶和剩余消毒液的质量m2;
③往瓶中补水直至标记处,测出此时瓶和液体的总质量m3;
④消毒液的密度ρ=___________(用所测物理量的符号表示,水的密度用ρ水表示),
(3)分析第二组同学的实验操作,由于分子间存在空隙会导致所测密度_________。
【答案】 ①. 82.4 ②. 瓶及剩余消毒液 ③. ④. ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)①[1]标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为2.4g, 消毒液和瓶的总质量
m11=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
②将瓶中的一部分消毒液倒入量筒,测出消毒液的体积,如图丙所示,量筒的分值为2mL, 消毒液体积为
V=50mL=50cm3
③[2]测出瓶及剩余消毒液的质量为39.4g,则可求出量筒中消毒液的质量。
④[3]倒入量筒中消毒液的质量
m=m11-m12=82.4g-39.4g=43g
消毒液的密度为
(2)④[4]根据①②的操作可知,倒出消毒液质量为
m′=m1-m2
根据②③可知,加入水的质量为
m水=m3-m2
加入水的体积即倒出消毒液的体积为
消毒液的密度
(3)[5]由于分子间存在空隙,水分子和消毒液分子相互进入对方的间隙,会导致补水的质量偏大,即m3偏大,而其它测量的质量不变,根据消毒液的密度表达式,则导致所测消毒液的密度偏小。
27. 在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,如图甲所示,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离;
(1)钢球从某一高度由静止释放后,钢球的______能转化为动能,同一钢球从不同高度由静止释放,是为了探究钢球动能与_______的关系;
(2)小华将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,来研究铁球动能大小与___________的关系;
(3)小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系,这个设计方案是_________(选填“正确”或“错误”)。
【答案】 ①. 重力势 ②. 速度 ③. 速度 ④. 错误
【解析】
【详解】(1)[1]钢球从某一高度由静止释放后,质量不变,高度降低,速度增大,所以重力势能减小,动能增大,故钢球的重力势能转化为动能。
[2]同一钢球从不同高度由静止释放,钢球的质量是相同的,速度不同,所以是为了探究动能与速度的关系。
(2)[3]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,此时质量相同,速度不相同,所以可以研究铁球的动能大小与速度的关系。
(3)[4]观察图乙的装置可知,若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,因此木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验目的,所以这个设计方案是错误的。
28. 小明在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:三节新干电池,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)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,并在图上改正________;
(2)改正电路后,先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑片,使电流表的示数如图乙所示;将5Ω的电阻换成10Ω的,他应调节滑片,使电压表的示数保持________V不变,再读电流表的示数;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;
(3)小华想测量灯泡L的额定功率,已知灯泡的额定电流为I额,她设计了如图丙所示的电路,其中R为定值电阻,R'为电阻箱,请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为________,电压表的示数为一个合适的值;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,调节________,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2。
④灯泡L的额定功率P额=________。
【答案】 ①. ②. 2 ③. 2.5 ④. ⑤. 滑动变阻器和电阻箱 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]原电路图中,电压表和定值电阻没有接入电路中,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2][3]先将5Ω定值电阻接入电路,调节滑片,使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0.4A,则定值电阻两端电压为
在研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,故将5Ω的电阻换成10Ω的,他应调节滑片,使电压表的示数保持2V不变,再读电流表的示数。
研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
根据分压原理有
即
因电压表示数为定值,由可知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由得
解得电压表得示数为,即为完成实验,电压表的最小电压为2.5V。
(3)[4][5][6]①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为,电压表的示数为一个合适的值;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,调节电阻箱和滑动变阻器,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2。
④在步骤②中,电阻箱、滑动变阻器、定值电阻R和灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱和定值电阻R两端的电压,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时灯泡正常发光;
在步骤③中,电阻箱、滑动变阻器、定值电阻R和灯泡仍串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱、定值电阻R和灯泡两端的电压,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使两表的示数与②中相同,此时灯泡仍正常发光,根据欧姆定律可知
则电阻箱减小的电阻就等于小灯泡正常发光时的电阻,根据等效替代法可知
则灯泡L的额定功率为
29. 近年来,理论电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速直线行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)根据可得,能行驶的最长时间
(2)人和电动平衡车的总重力
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,所以牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力
(3)车对水平地面的压力
车对水平地面的压强
答:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是;
(2)该车受到的牵引力是;
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是。
30. 综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大,模型电路如图甲所示,ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比.滑片P左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片P位于a端,电源电压恒为3V,弹簧电阻恒为1Ω,为4Ω,其余部分电阻不计,电流表量程为0~0.6A,忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)虚线框内接线柱“1”应与__________(选填“2”或“3”)连接。
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时,此处电流表示数标记为0N,此时消耗的功率多大_________?
(3)弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示,则电流表示数为0.4A处应标记为多少N_________?
(4)若不用电流表,利用电压表(量程0~3V)示数来显示拉力大小,其它条件不变,要求拉力越大,电压表示数也越大,接入电压表后与原装置相比,该装置所能测量拉力的最大值__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 3 ②. 0.04W ③. 450N ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由可知,当电流表的示数增大时,电路的总电阻减小,由图甲可知,拉力增大时,滑片下移,因电流表示数随拉力的增大而增大,所以,拉力增大时,电阻丝接入电路中的电阻应减小,则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接。
(2)[2]闭合开关,弹簧处于原长状态时,电阻丝接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的总电阻
所以,电路中电流
R0消耗的功率
(3)[3] 电流表示数为0.4A时,电路中的总电阻
则电阻丝连入的电阻
设电阻丝连入电阻的长度为L,则有
解得
则弹簧的伸长量
由图可知,此时拉力。
(4)电阻丝连入为0时,所测力最大;其他条件不变,电流表换为电压表,电压表应与R0并联,电阻丝连入为0时,不会超过电压表的量程,所能测量拉力的最大值不变。质量
10kg
轮胎与地面接触面积
30cm2
最大速度
16km/h
充满电行程
24km
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