


2020-2021学年陕西省渭南市临渭区九年级(上)期末物理试卷
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2020-2021学年陕西省渭南市临渭区九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 剪头发的剪刀 B. 自行车的脚踏板
C. 剪铁丝的手钳 D. 自行车的刹车闸
2. 在定滑轮和动滑轮的个数一定的情况下,决定滑轮组省力多少的规律是( )
A. 绳子的长度越长越省力;
B. 省力多少是一定的;
C. 拉住定滑轮的绳子的段数越多,越省力;
D. 拉住动滑轮和物体的绳子的段数越多,越省力
3. 关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的力越大,力对物体做的功就越多
B. 机械效率越高的机械,完成一定量的功就越快
C. 完成一定量的功越快的机械,功率就越大
D. 机械做功越多,功率就越大,机械效率就越高
4. 2020年11月24日4时30分,我国在海南文昌航天发射场用长征五号遇五运载火箭,成功将嫦娥五号探测器送预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。不考虑火箭自身质量变化,下列说法中正确的是( )
A. 火箭加速上升过程中,重力势能增大动能减小
B. 火箭加速上升过程中,机械能保持不变
C. 火箭加速上升过程中,重力势能、动能都增大,机械能增大
D. 火箭加速上升过程中,燃料释放的内能全部转化为火箭的机械能
5. 如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法中正确的是( )
A. 加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B. 加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C. 加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D. 加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
6. 关于温度、热量、内能,下列说法中不正确的是( )
A. 物体温度升高,内能增大
B. 物体温度越高,所含的热量就越多
C. 物体温度不变,内能也可能改变
D. 热量等于热传递过程中物体内能改变量的大小
7. 举重比赛有甲、乙、丙三个裁判,其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己前面的按钮(相当于闭合开关).要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己前面的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮。以下符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1和L2并联在电路中
B. 电流表不能测量灯泡L1的电流
C. 电压表测量灯泡L1两端的电压
D. 若发现:两电表均有示数,两灯中只有一个亮则一定是L1短路
9. 线路板上的电阻线如图所示,某同学用该装置探究影响导体电阻大小因素。下列说法错误的是( )
A. 实验中通过观察电流表的示数比较电阻的大小
B. 探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关应选择电阻线①和②
C. 选择②和③电阻线探究的结论可解释“导线多是用铜做的,很少用铁来做导线”
D. 线路板上的电阻线不能探究电阻的大小是否跟导线的材料有关
10. 某同学想用一只“1.5V、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm0.2A”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )
A. 应并联一段15cm长的电阻线
B. 应串联一段20cm长的电阻线
C. 两段30cm长的电阻线并联后与灯串联
D. 应串联一段15cm长的电阻线
11. 如图所示,工人师傅利用斜面把重物匀速推到车上,此过程中工人利用斜面可以省______ ,但要费距离,即使用任何机械都不能省______ 。
12. 现在不少家庭冬天还采用燃气壁挂炉取暖,它的实质是燃气燃烧使水加热,通过水路的循环,达到取暖目的。现需将10kg、20℃的水加热到60℃,不考虑能量转化过程中能量的损失,则水吸收了______ J热量,需要完全燃烧______ m3的燃气;燃气正在燃烧时,热值将______ (选填“变大”“变小”或“不变”),取暖时人们用水做散热剂,是利用了水______ 的性质。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),燃气的热值为4.2×107J/m3]
13. 如图所示为国产油电混合动力汽车,当蓄电池给汽车供电时,蓄电池相当于______ (选填“用电器”或“电源”);汽车发动机为汽油机,汽油机的______ 冲程为汽车提供动力,使汽车行驶。
14. 如图是某同学实验时的实物电路。已知图中甲、乙、丙是三个电表,且连接无误。当他接通开关S后,发现灯L1、L2均正常发光。可以判定甲是______表、乙是______表、丙是______表。
15. 在如图甲所示的电路中,将电压表V1、V2正确接入电路闭合开关S,电路正常工作。各电表的示数均不为零。移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表V1与电流表A的示数的比值不发生变化,电压表V2与电流表A示数的比值发生变化。
(1)电压表V1测量的是______ 两端的电压,若其某时刻示数如图乙,则电压值为______ V;
(2)如果电压表V1与V2示数的比值逐渐变大,则变阻器的滑片P正在向______ 端移动(选填“a”或“b”)。
16. 如图所示,电源电压不变,R1=6Ω,R2=4Ω。
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电路总电阻是______ Ω,电源电压为______ V。
(2)当开关S1、S2和S3都闭合时,电流表示数为1.5A,此时通过R1的电流是______ A,灯泡L的电阻为______ Ω。
17. “节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,向下按关水,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1。
18. 用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热,水的温度随时间的变化关系如图所示,已知煤油的比热容是水的一半,且加热过程中物态不变,请在图中画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图象。
19. 某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N)
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在______位置平衡,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆______对平衡的影响。
(2)该实验小组在完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,阻力臂L2=______m。
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是______。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C所示的实验,此实验______(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。
20. 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论:______。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示,丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:______。
21. 小明探究“并联电路中电流的关系”,设计了如图甲所示电路。
(1)小明同学按图甲电路,首先测量C点的电流,当刚正确连接完所有的导线时,两个灯泡立即发光,电流表指针偏向零刻度线左方,其中的错误有______ 和______ 。
(2)改进后,小明测出了C点的电流,接下来,小明准备测量A点的电流,请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。(已知通过L1的电流约0.3A)
(3)实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如表所示:
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.26
0.26
0.52
根据表中数据,小明得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流______ ;
②______ 。
(4)为了验证结论具有普遍性,小明更换了不同灯泡进行了验证,结果证明上述结论只有②是正确的。
22. 如图1所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻关系”的电路图。所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0∼0.6A)、电压表(0∼3V)、电阻箱(0∼999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω2A)、开关、导线若干。
表一:
序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表二:
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.10
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表一。分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为______Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______关系。
(2)探究电流与电阻的关系时,应调节______,改变接入电路中的阻值,并调节______使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表二。分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为______V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______关系。
(3)请根据表一中数据在图2中画出电阻R的U−I关系图象。
(4)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:
A.是为了从不同情况中找到普遍规律;
B.是为了求平均值以减小误差。
你认为在本实验中测量多组数据的目的是______;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是______(选填“A”或“B”)。
23. 利用图甲所示滑轮组提升重力为1200N的物体A,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示,不计一切摩擦和绳重求:
(1)物体A匀速上升时,拉力F为______ N;在0s∼1s内拉力F的功率是逐渐______ (选填“增大”或“减小”)的;
(2)在1s∼3s内力F克服动滑轮重力做的功为多少J?
(3)滑轮组在1s∼3s内机械效率是多少?
(4)在1s∼3s内力F的功率是多少?
24. 在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图1所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图2所示。已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装置启动将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。
(1)由图2可知压力越小,压敏电阻R的阻值越______ ;R的最大阻值为______ Ω;
(2)当检测区上没有物品时,电压表示数为2V,则R0的阻值为多少?
(3)当电压表示数为2.4V时,压敏电阻R的阻值是多少?
(4)质量超过多少kg的物品是达标的?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、剪头发的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但能省距离;
B、自行车的脚踏板在使用过程中,是轮轴(轮半径大于轴半径),其实质为省力杠杆;
C、剪铁丝的手钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、自行车的刹车闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:A。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
2.【答案】D
【解析】解:根据滑轮组的省力特点,承担物重的绳子段数越多,越省力。与绳子的长度无关。所以A、B错误。
判断承担物重的绳子段数关键是看有几段绳子拉着动滑轮。所以C错误,D正确。
滑轮组的省力特点是滑轮组由几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一。
并且会判断承担物重的绳子段数。
此题主要考查了滑轮组的省力特点及承担物重绳子段数的判断,是一道很好的题目。
3.【答案】C
【解析】解:A、物体受到的力越大,力对物体做的功不一定越多,因为距离的大小不明确,故A错误。
B、功率越大的机械,完成一定量的功就越快,与机械效率无关,故B错误。
C、功率表示物体做功快慢的物理量,完成一定量的功越快的机械,功率就越大,故C正确。
D、机械做功越多,功率不一定越大,因为所用的时间不明确;机械效率不一定越高,因为有用功在总功中占的比例不明确,故D错误。
故选:C。
(1)功等于力与距离的乘积,即W=Fs。
(2)功率表示物体做功快慢的物理量,P=Wt。
(3)机械效率等于有用功与总功的比值,反映了有用功在总功中所占比例的大小。
深入理解功、功率、机械效率的概念,是解答此题的关键。
4.【答案】C
【解析】解:ABC、火箭加速上升阶段,质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大;机械能=动能+重力势能,所以机械能增大;故AB错误,C正确;
D、火箭发射过程中燃料燃烧释放的内能不能全部转化为火箭和卫星的机械能,还有能量损失,故D错误。
故选:C。
(1)①动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
②重力势能大小跟质量、高度有关。质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大。
③机械能=动能+势能。
(2)燃料燃烧将化学能转化为内能,大部分内能转化成火箭的机械能,一部分散失了。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,能利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了改变物体内能有两种方式,能结合生活实际解决问题是解答的关键。
【解答】
用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于热传递改变物体内能,故C正确。
故选:C。
6.【答案】B
【解析】解:A、对于同一物体来说,其温度升高,内能一定增加,故A正确;
BD、热量是一个过程量,是指热传递过程中传递能量的多少,描述它的术语是“吸收”或“放出”,不能用“含有”“具有”等词描述,故B错误、D正确;
C、物体温度不变,它的内能可能改变,例如,晶体熔化时,温度不变,内能增加,故C正确。
故选:B。
(1)(3)物体的内能与物体的质量、温度和状态有关;
(2)(4)热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递或热交换过程中,只能说吸收或放出热量,热量传递等。
本题考查学生对内能、热量的理解,难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:
由题意可知,当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响,而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响,因此两个副裁判对应的开关乙和丙并联连接后与主裁判对应的开关甲串联连接,故B符合题意、ACD不符合题意。
故选:B。
由题意可知,主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮;根据串联电路电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断。
本题考查对串联和并联电路的认识和理解,根据题意得出三个开关的连接方式是解决本题的关键。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电路连接方式的判断,解决此类问题要结合串联电路和并联电路的特点选择合适的开关组合。
(1)把几个用电器首尾相接,连入电路是串联;把几个用电器首首相接、尾尾相接,再连入电路,就是并联;
(2)电压表测量时与用电器并联。
(3)电流表无示数,说明电路有断路故障;电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连。
【解答】
A.由电路图可知,开关S闭合,L1与L2首尾相接,两灯是串联的,S控制所有灯泡,故A错误
B.两灯是串联的,电流表可以测量灯泡 L1 的电流,也可以测量灯泡 L2的电流,故B错误;
C.电压表并联在灯泡L2两端,测量灯泡 L2两端的电压,故C错误;
D.由于两灯泡串联,电流表有示数,只有一个灯泡亮,说明电路是通路,由于电压表并联在灯泡L2两端,电压表也有示数,则不能是L2短路,一定是L1短路,故D正确。
故选D。
9.【答案】C
【解析】解:
A、该实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小,运用了转换法,故A正确;
B、探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关时,应该控制导体的材料、长度相同,而横截面积不同,由图可知应选择电阻线①和②,故B正确;
C、导线多是用铜做的,很少用铁来做导线,说明导体的电阻与导体的材料有关;而②和③电阻线的材料相同,横截面积相同,长度不同,不能得出电阻与材料的关系,也就不能解释“导线多是用铜做的,很少用铁来做导线”,故C错误;
D、线路板上的电阻线都是镍铬合金,不能改变材料,所以不能探究电阻的大小是否跟导线的材料有关,故D正确。
故选:C。
(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,这用到了转换法;
(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(3)导线用铜作为内芯,是因为铜的导电性能好。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
10.【答案】C
【解析】解:
A、灯泡正常发光时的电压为1.5V,要使其接到6V的电源上正常发光,则应串联一个电阻分压,故A错误;
BCD、因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
UR=U−UL=6V−1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=ULRL=URR=1.5V5Ω=0.3A,
电阻线的规格为“1Ω/cm0.2A”表示通过电阻线的电流不能超过0.2A,所以不能串联电阻丝,需要两段相同程度的电阻丝并联接入电路,故BD错;
两段电阻丝并联后的电阻为:
,
一段电阻丝的电阻:
,
因电阻线标有“1Ω/cm”,
所以,一根电阻线的长度:
L=15Ω1Ω/cm=30cm,故C正确。
故选:C。
(1)灯泡正常发光时的电压小于电源的电压,要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压;
(2)根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,据此确定通过电阻丝的电流,结合电阻丝的规格确定需要两根相同的电阻丝并联;
根据欧姆定律算出两段电阻丝并联后的电阻,根据并联电阻的特点求出一段电阻丝的电阻,根据电阻线的规格和算出一根电阻线的长度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道串联分压、并联分流的特点。
11.【答案】力 功
【解析】解:由图可知,工人师傅利用斜面把重物匀速推到车上,此过程中工人利用斜面可以省力,但要费距离;
由于生活中省力的机械一定费距离,省距离的机械一定费力,因此,则功的公式W=Fs可知,使用任何机械都不能省功。
故答案为:力;功。
使用机械有的可以省距离、有的可以省力,但都不能省功。斜面是一种省力机械。
本题主要考查了对斜面这一简单机械的理解,以及对功的原理的认识,属基础题。
12.【答案】1.68×106 0.04不变 比热容大
【解析】解:
(1)水吸收的热量:
=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×(60℃−20℃)
=1.68×106J;
不考虑能量转换过程中能量的损失,燃气完全燃烧放出的热量:
,
由得完全燃烧燃气的体积:
;
(3)燃气正在燃烧时,质量减小,但热值是燃料的一种特性,剩下燃气的热值不变;
(4)水的比热容较大,和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以取暖时人们用水做散热剂。
故答案为:1.68×106;0.04;不变;比热容大。
(1)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用求出水吸收的热量;
(2)不考虑能量转化过程中能量的损失,燃气完全燃烧放出的热量,再根据公式求出完全燃烧燃气的体积;
(3)热值是燃料的一种特性,和燃料的质量大小无关;
(4)水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多。
本题考查了物体吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用以及对热值、比热容的理解,属于基础题目。
13.【答案】电源 做功
【解析】解:
当蓄电池给汽车供电时,蓄电池消耗了化学能,转化为电能,所以蓄电池相当于电源;
汽油发动机,在做功冲程中把汽油燃烧产生的内能转化为机械能,对外提供动力。
故答案为:电源;做功。
电池供电时是电源,充电时则为用电器;内燃机将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,提供动力。
本题考查了能量的转化、汽油机的工作过程,属于基础知识,难度不大。
14.【答案】电流;电流;电压
【解析】解:开关闭合后,两灯均正常发光,说明电路连接无误。
因为甲串联在干路中,应该是电流表;乙和L2串联,说明乙是电流表;丙和L1并联,说明丙是电压表。
故答案是:电流;电流;电压。
根据电流表的使用要求可知,电流表必须串联在电路中;而电压表必须和用电器并联。
题主要考查电流表和电压表在电路中的作用,通过分析电路结构和连接方式即可确定。
15.【答案】R1 1.6a
【解析】解:(1)电压表与电流的比值等于电阻阻值,移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表V1与电流表A示数的比值不发生变化,电压表V2与电流表A示数的比值发生变化,则V1测定值电阻两端电压,即电压表V1测R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器R2两端或电源两端电压;由图乙可知,电压表的量程为0∼3V,其最小分度为0.1V,则图b中电压值为1.6V;
(2)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,若电压表V1与V2示数的比值逐渐变大,说明定值电阻与滑动变阻器接入电路的电阻相比变大了,而定值电阻不变,所以是滑动变阻器接入电路的阻值减小了,由图示电路图可知,滑片向a端移动。
故答案为:(1)R1;1.6;(2)a。
①先确定电压表选择的量程和分度值,再根据指针位置读数;
②根据题意确定电压表的连接方式,然后根据电路结构应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
本题考查了判断电压表的接法和读数、判断滑片的移动方向,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串联电路特点即可正确解题。
16.【答案】10 6 1 12
【解析】解:(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,
电路总电阻是:
R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω;
根据I=UR知,电源电压为:
U=I1R=0.6A×10Ω=6V;
(2)当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L与R1并联,R2被短路,
因为并联电路各支路两端的电压相等,
所以电阻R1两端电压等于电源电压U=6V;
此时通过R1的电流为:
I1=UR1=6V6Ω=1A;
通过灯泡的电流为:
IL=I−I1=1.5A−1A=0.5A;
灯泡的电阻为:
RL=UIL=6V0.5A=12Ω。
故答案为:(1)10;6;(2)1;12。
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1与R2串联,根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻;
此时电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)当开关S1、S2和S3都闭合时,灯泡L与R1并联,R2被短路,根据并联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压;
根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流;进一步求出通过灯泡的电流;利用欧姆定律可求灯泡的电阻。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的灵活应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别。
17.【答案】解:过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2;
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。由图可知,OA为最长动力臂时,动力最小,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向下,连接支点O与A点,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
【解析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力。
18.【答案】解:在某一定时间时,利用热量的计算公式Q=cm△t分析可知,煤油的比热容是水的比热容的一半,温度的变化量是水的温度的变化量的二倍,如图所示:
。
【解析】可以采用控制变量法分析,具体做法在时间一定时,再利用热量的计算公式分析即可。
本题采用了控制变量法,这是一种常用的一种分析问题和探究物理问题的方法。
19.【答案】右 水平 自重 0.15一组实验数据太少,得出的结论具有偶然性,不便找出普遍规律 能
【解析】解:(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂大小,支点选在杠杆的中点时,重力的力臂为零,这样杠杆自身重力对杠杆的平衡就不会有影响;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,如图B所示,杠杆平衡时有:1.5N×0.1m=1N×L2,解得,L2=0.15m;
(3)测出一组数据后就得出了结论,这样是不合理的,一次实验数据得出结论具有偶然性,不便找出普遍规律;
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,如图C所示的实验,弹簧测力计拉力方向倾斜,力臂不再是支点到力的作用点的距离,故这样实验能够证明“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这一结论是错误的。
故答案为:(1)右;水平;自重;(2)0.15;(3)一组实验数据太少,得出的结论具有偶然性,不便找出普遍规律;(4)能。
(1)为了便于测量力臂的大小,需要杠杆在水平位置平衡,调节平衡时将螺母向上翘的一端移动;
(2)根据杠杆的平衡条件分析解答;
(3)为了得到普遍规律,实验中应多次测量;
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,据此分析解答。
本题考查探究杠杆的平衡条件实验,关键是将实验操作要求及结论掌握清楚,仔细分析即可。
20.【答案】(1)质量;(2)速度相同时,物体质量越大,它的动能就越大;(3)小于;(4)质量相同时,物体速度越大,它的动能就越大。
【解析】解:
(1)甲乙两图中,小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;
(2)mA
(4)图丙中木块C滑行得更远些,说明质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
故答案为:(1)质量;(2)速度相同时,物体质量越大,它的动能就越大;(3)小于;(4)质量相同时,物体速度越大,它的动能就越大。
此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验,实验装置与以往的课本装置不同,采用悬挂的小球做实验,实验更容易操作,同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力。
21.【答案】连接电路时没有断开开关 电流表正负接线柱接反了 都相等 并联电路干路电路等于各支路电流之和
【解析】解:(1)小明同学按图甲电路,首先测量C点的电流,当刚正确连接完所有的导线时,两个灯泡立即发光,说明连接电路时没有断开开关;
电流表指针偏向零刻度线左方,则说明电流表正负接线柱接反了,即错误有连接电路时没有断开关;电流表正负接线柱接反了;
(2)电流表与待测电路串联,小明准备测量A点的电流,因已知通过L1的电流约0.3A,故电流表选用小量程与L1串联,如下所示:
(3)根据表中数据有:
0.26A=0.26A,
0.52A=0.26A+0.26A;
小明得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流都相等;
②并联电路干路电路等于各支路电流之和。
故答案为:(1)连接电路时没有断开开关;电流表正负接线柱接反了;(2)如上图所示;(3)①都相等;②并联电路干路电路等于各支路电流之和。
(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转;
(2)电流表与待测电路串联,根据通过L1的电流约0.3A,确定电流表选用小量程与L1串联;
(3)根据表中数据得出结论。
本题探究“并联电路中电流的关系”,考查注意事项、电路的连接和数据分析。
22.【答案】5;正比;电阻箱;滑动变阻器;2;反比;
A;B
【解析】解:(1)探究电流与电压的关系时,要保持电阻值不变,根据第一组数据,
由I=UR可得,
R=UI=1.0V0.2A=5Ω;
分析得,电阻不变,电压增大为原来的几倍,电流就增大为原来的几倍,可得当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)此实验通过调节电阻箱来改变接入电路中的电阻,通过调节滑动变阻器使电阻两端的电压不变;
由第一组数据知,U=IR=0.4A×5Ω=2V;
分析数据得,电压不变,导体的电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,可得当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)利用表格中电流对应的电阻,描点画出图象如下:
(4)本实验是“探究通过导体的电流与电阻的关系”,所以多次实验的目的是为了从不同情况中找到普遍规律,故选A;
“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是求平均值减小误差,故选B。
故答案为:(1)5;正比;
(2)电阻箱;滑动变阻器;2;反比;
(3)见上图;
(4)A;B。
(1)要探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,需要用到控制变量法,若探究电流与电压的关系,需使电阻不变,改变电压;
(2)若要探究电流与电阻的关系,需使电压不变,改变电阻。
(3)根据表中数据描点画出图象;
(4)根据实验课题确定多次实验的目的。
此题是探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,注意控制变量法在此实验中的应用,滑动变阻器在此实验中的作用也是相当重要的。
23.【答案】500 增大
【解析】解:(1)物体A匀速上升,速度不变,由丙图可知,在1s∼3s内速度不变,即物体A匀速上升,又由乙图可知,在1s∼3s内拉力F=500N;在0s∼1s内,由丙图知,速度在变大,由乙图可知,拉力F不变,根据公式P=Wt=Fst=Fv可得,拉力F的功率是逐渐增大的;
(2)在1s∼3s内,时间t=2s,拉力F=500N,
由丙图知,重物上升的速度:
v=1m/s,
重物上升的高度:
h=s=vt=1m/s×2s=2m,
克服物体重力做的功:
,
由甲图知,动滑轮上有3股绳子,绳子自由端移动的距离:
s′=nh=3×2m=6m,
拉力F做的功:
,
克服动滑轮重力做的功:
;
(3)滑轮组在1s∼3s内机械效率:
;
(4)在1s∼3s内力F的功率:
。
答:(1)500;增大;
(2)在1s∼3s内力F克服动滑轮重力做的功为600J;
(3)滑轮组在1s∼3s内机械效率是80%;
(4)在1s∼3s内力F的功率是1500W。
(1)结合乙丙两图可得拉力F的大小,根据公式P=Wt=Fst=Fv结合乙丙两图可得功率的变化;
(2)由图可知时间和速度,利用公式s=vt可得重物上升的高度,克服动滑轮重力做的功是额外功,拉力F做的功是总功,克服物体重力做的功是有用功;
(3)根据公式可得机械效率;
(4)根据公式P=Wt可得力F的功率。
本题主要考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率及功率的计算,关键是分析图像得出相关信息。
24.【答案】大 100
【解析】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)称量时,质量越大,物体的重力越大,由水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,压力传感器所受压力越大,由图乙可知R的阻值越小;
由图2可知,当检测区没有物品时,R=100Ω,即R的最大阻值为100Ω;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压:
UR=U−U0=12V−2V=10V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=URR=U0R0,即10V100Ω=2VR0,
解得:R0=20Ω;
(3)当电压表示数为2.4V时,R两端的电压:
UR′=U−U0′=12V−2.4V=9.6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=UR′R′=U0′R0,即9.6VR′=2.4V20Ω,
解得:R′=80Ω;
(4)当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,
此时压敏电阻的阻值为80Ω,由图2可知,压敏电阻受到的压力F=10N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=mg可得,检测区上物品的最小质量:
m=Gg=Fg=10N10N/kg=1kg。
故答案为:(1)大;100;
(2)当检测区上没有物品时,电压表示数为2V,则R0的阻值为20Ω;
(3)当电压表示数为2.4V时,压敏电阻R的阻值是80Ω;
(4)质量超过1kg的物品是达标的。
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此判断物体质量增大时压力传感器所受压力的变化,由乙图可知,压力传感器R的阻值随压力的变化;根据图像可知不放物品时电阻R的阻值;
(2)根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R0的阻值;
(3)根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出压敏电阻的阻值;
(4)根据图2可知压力的大小,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及G=mg求出检测区上物品的最小质量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能够从图像中得出相关的信息。
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