江苏省苏州中学2022-2023学年九年级物理上学期期末冲刺卷
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列简单工具:①钓鱼竿;②剪铁皮剪刀;③橇棒;④动滑轮;⑤铡刀;⑥缝纫机踏脚板;⑦开酒瓶的起子,在使用过程中,属费力杠杆的是( )
A.①⑥ B.①②⑥ C.①②③ D.⑤⑥⑦
2.关于如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A.甲图是内燃机做功冲程的示意图,做功冲程能为汽车提供动力
B.乙图中抽出玻璃板,下面的瓶中出现二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散
C.丙图中钩码不能把两块铅块分开,说明分子间只存在引力
D.丁图中瓶塞被推开,说明内能可转化为机械能,与热机压缩冲程工作原理相同
3.甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图所示,以下说法正确的是( )
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃,需吸收2 000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
4.图是演示物体具有惯性的实验装置,有关现象及其分析中错误的是( )
A.木片飞出后下落木片受重力的作用
B.弹簧片被压弯力可以改变物体的形状
C.弹簧片打击木片,木片飞出去物体间力的作用是相互的
D.弯曲的弹簧片释放后以一定的速度打出木片弹性势能转化为动能
5.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动两次拉动同一块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1>F2 P1>P2
C.F1
6.青岛某住宅楼,夜间,每当地铁从高架桥上驶过,伴随着地铁行驶噪声,大楼除个别破损的灯泡外,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所示。白天地铁驶过,不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开),S2为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B. C. D.
7.如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
8.如图所示,甲、乙、丙分别可能是灯泡L2、电流表或电压表,关于它们的连接情况,下列说法正确的是( )
A.若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
B.若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
C.若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
D.若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10 Ω,R2为20 Ω,R3的阻值不等于零,当断开开关S时,电压表的示数为4 V;当闭合开关S时,电压表的示数可能是( )
A.4 V B.5 V C.6 V D.7 V
10.小明在做电学实验时,连成的电路如图所示,已知他所使用的电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,灯泡标有“5V 2.5W”,电源电压为6V且保持不变.若不计温度对电阻的影响,开关S闭合后,在实验操作正确的情况下,为保证各电路元件不损坏,下列说法中正确的是
A.电流表的最大示数是0.6 A
B.灯两端的最小电压是1V
C.滑动变阻器阻值的变化范围2~10Ω
D.滑动变阻器消耗的最小电功率为0 W
11.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.电流表的示数变化了0.4A
二、多选题
12.如图圆圈为电流表或电压表,S闭合后两灯均能发光,各表均有示数.下列说法正确( )
A.①③电流表 ②④电压表 B.①④电流表②③电压表
C.①②④电流表③电压表 D.①②③电流表④电压表
三、填空题
13.(1)在国际单位制中,电压的单位是______,简称______,符号为 ______。
(2)换算关系:1kV=_______V;1V=______mV。
14.如图,小明用100N的拉力将重为180N的物体匀速提升2m,此过程中有用功为______,额外功为______,滑轮组的机械效率为______。
15.在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。当消毒车匀速行驶时,它的动能将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。研究表明,中药对“新冠病毒”肺炎的治疗是有效的,在煲中药的过程中,通过______的方式改变中药的内能。
16.如图所示,B是一个被销钉锁住的活塞,气缸A密封有少量空气,气缸内气压小于外界大气压,C是一支温度计.若活塞与气缸壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向左移动,温度计的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是____________________.
17.艾灸是中华医学的瑰宝,利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目的。如图艾灸过程中是通过_____方式改变人体内能的。若一根质量为的艾条,完全燃烧能放出的热量,则该艾条的热值为_____。
18.如图甲所示的装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N,质量为 50kg 的小明同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度随时间变化关系如图丙所示,忽略绳重及摩擦,则第 2s 内拉力 F 的功率为______W,动滑轮重为______N,此装置提升货物的最大机械效率为______%。
19.小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”,电源电压为3V,电阻为R1=30Ω,R2=20Ω,两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内等量的空气被加热,他观察到______(选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。电路通电1min,R2产生的热量为______J。
20.如图甲所示电路,电源电压恒定不变。电流表的量程为0-0.6A,电压表量程为0-15V,只闭合开关S1,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动直至小灯泡L正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片不动,只闭合开关S2,在变阻器可调范围内调节滑动变阻器R2的滑片,两次实验电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V,滑动变阻器R1的最大阻值为______Ω,小灯泡L的额定功率为______W。
21.家里某用电器发生短路时,保险丝会立即熔断,可用下列方法进行检测.如下图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的保险丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明 L1________;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明 L2_________.(均选填“正常”、“短路”或“开路”).
22.甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,输电线的线芯用铜导线,是为了减少因电流的________效应而损失的电能。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路,电压表应接在_________(选填“AB”或“CD”)两点之间:若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A,则短路的位置距离甲地______________km。
四、作图题
23.如图所示,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂L;
( )
24.如图为一握力计的电路示意图,一定值电阻R0及电表未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,请在图虚线框中填入定值电阻和电表的符号。
25.单轮平衡车的电路部分安装电源开关S1和压力开关S2,当手动闭合S1时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,平衡车才开始运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
五、实验题
26.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在做实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆_______(选填“平衡”或“不平衡”)。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了在实验中便于__________。
(2)小明同学根据图乙的操作进行实验,记录数据如下表。根据实验数据分析,可得出杠杆的平衡条件:_______。
次数
1
1
8
2
4
2
2
3
1
6
3
4
3
3
4
(3)保持图乙中左边钩码的个数和位置不变,在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从点向支点移动过程中(未到点),杠杆始终保持水平平衡,大致可以反映拉力的大小随它的力臂变化的关系的是: _________ 。
A. B. C. D.
(4)如丙图所示,另一小组的小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端,用力向下拉挂钩,读出弹簧测力计的示数。进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件,原因是_________。
27.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时,小明提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能可能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能可能与物体所在高度有关.
为此他设计了如图甲所示的实验装置.将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上,将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处(塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦);其他器材还有:刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒(如图乙所示).
请你帮助小明回答下列问题:
(1)探究“猜想二”时,应使用质量___________(选填“相同”或“不同”)的钩码从___________(选填“相同”或“不同”)的高度在玻璃管内由静止下落,去冲击O点的泡沫塑料块,然后用刻度尺分别测量______________,从而比较出重力势能的大小.
(2)设计探究“猜想一”的记录实验数据的表格.
( )
28.现有下列器材:学生电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、滑动变阻器(100Ω 0.5A),开关和导线若干,利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”,如图所示。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求滑片向右滑时,电流表示数变大)。( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调节到_____端(选填“A”“B”),小敏同学探究电流跟电压的关系,他连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是_____。
(3)小敏同学排除故障后闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是_____。
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系,他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中他接入5Ω、10Ω定值电阻时,两次电路的电流之比为_____。小敏根据实验数据,得到电流与电阻的关系,结论是:_____。在不改变电路连接的情况下,为完成整个实验,电压表示数的预设值范围为_____V。
六、计算题
29.假期,小兰和爸爸妈妈一起参加了一个家庭游戏活动活动要求是,家庭成员中的任意两名分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡。(取g=9.8N/kg)
(1)若小兰和爸爸的质量分别为40kg和80kg,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡;
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
30.如图甲所示,重为16N的物体A在拉力F的作用下,5s内匀速运动了0.5m,拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示,物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重G的0.25倍;求
(1)拉力F的功率;
(2)拉力F的大小;
(3)此滑轮组的机械效率。
31.小文同学从电视新闻看到超载车损坏公路和桥梁的报道后,心想为什么不在道路入口地面上设置一称重的检测设备呢?于是设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数。如图甲所示。电路由电源、称重计(电流表、量程0~0.6A)、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8V, 滑动变阻器R1长40cm、最大阻值 ,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有重物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(保留二位小数)
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻R2=30Ω、R3=20Ω、R4=5Ω或R5=1Ω中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?(保留二位小数)。
七、简答题
32.如图甲是某品牌智能体重秤,图乙是它的电路结构图,为定值电阻,秤盘下方的电阻为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)压敏电阻R所受压力增大时,电压表的示数将 _______(选填“变大”“变小”或“不变”);定值电阻在电路中的作用是 _______。
(2)体重为的小勇站在体重秤上时,电压表示数为,则R0的阻值是多少_______?
(3)若小华站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J,则小华的体重为多少牛_______?
参考答案:
1.A
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。
【详解】钓鱼竿和缝纫机的脚踏板动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;撬棒、铡刀、酒瓶起子、剪铁皮的剪刀、动滑轮的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选A。
2.A
【详解】A.图甲所示,进气门、排气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,内能转化为机械能,为汽车提供动力,故A正确;
B.乙图中,上方的二氧化氮气体密度大,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,可能是扩散现象,但也可能是重力的作用,不能表明气体间可以发生扩散现象,故B错误;
C.丙图中,两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,是由于分子间存在引力,但分子间也存在斥力,故C错误;
D.丁图中,瓶内空气推开瓶塞,内能减少,温度降低,在这个过程中内能转化为机械能,与热机的做功冲程工作原理相同,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】A.根据Q=cm△t,乙丙的质量和吸收的热量相同,比热容与温度变化成反比,乙的温度变化小,乙的比热容比丙的大,A错误;
B. 根据Q=cm△t,甲乙质量相等,温度变化相同,比热容与吸收热量成正比.甲吸收热量比乙多,因此甲的比热容与乙的大,B正确;
C. 从图像看出,甲的温度升高1℃,需吸收3000J的热量,C错误;
D.根据B选项分析,甲、乙的温度都降低1℃,甲比乙放出的热量多,D错误;
4.C
【详解】A.地球上的一切物体都要受到重力作用,木片飞出后下落是因为木片受重力的作用,故A正确,A不符合题意;
B.弹簧片被压弯说明了力可以改变物体的形状,故B正确,B不符合题意;
C.弹性钢片打击小木片时,小木片受到力的作用,在力的作用下小木片飞出去,小木片的运动状态发生改变,这说明:力可以改变物体的运动状态,故C错误,C符合题意;
D.弯曲的弹簧片释放后以一定的速度打出木片,此时弹性势能转化为动能,故D正确,D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】木块2次都作匀速直线运动,拉力都等于摩擦力,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变,则摩擦力不变,则2次拉力相等;由图乙可知,图线①的速度大于图线②,由
可知,P1>P2,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.C
【详解】由题,灯只能在夜间有声才能亮,所以两个开光应该串联,因为坏的灯泡不影响其他灯泡,所以灯泡并联,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.C
【详解】A.同时闭合两个开关,两灯并联,由并联电路电压的规律,两灯电压相同,两灯的规格不一定相同电阻不一定相同,由欧姆定律
可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,故B错误;
C.若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测L1的电流;再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压,则电压表示数不变;而此时电流表测干路电流,根据并联电路电流的规律,电流表的示数变大,故C正确;
D.若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,电路的电流很小,两表都不会被烧坏,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,电流从电源正极流出,流过开关,然后分成两股电流,一部分流过灯泡L2,另一部分电流流过电流表、灯泡L1,最后汇总,流回负极,则灯泡L1和L2并联,A正确;
B.若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,那么电流从电源正极流出,流过开关,接着不会流过灯泡L2,而是流过电流表,最后回负极,这将形成电源短路,B错误;
C.若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,那么电流从电源正极流出,流过开关,然后流过灯泡L2,这时电流不会再流向灯泡L1,而是流过电流表,最后回负极,这时灯泡L1被短路,C错误;
D.若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,那么电流从电源正极流出,流过开关,流过灯泡L2,这时电流不会再流过灯泡L1,而是直接回负极,灯泡L1被短路,D错误。
故选A。
9.B
【详解】当S断开时,由电阻R1、R2和R3组成串联电路,电压表测R2两端电压;电源的电压为
U=IR=I(R1+R2+R3)
①
当S闭合时,电阻R1被短路,R2、R3组成串联电路;电源的电压为
②
联立①②解得
当R3→0时,U2'=6V
当 时,U2'=4V
所以S闭合后电压表取值范围为4V 故选B。
10.C
【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定电流,根据I=求出灯泡的额定电流,结合电压表的量程确定电路中的最大电流.
(2)根据串联电路的电压特点得出灯两端的最小电压为1V时,滑动变阻器两端的电压,从而确定是否可能.
(3)当电路中的电流和灯泡的额定电流相等时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路的总电阻和灯泡的电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器的最小值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电压特点可知此时灯泡与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点求出滑动变阻器接入电路的最大值,从而得出滑动变阻器阻值的变化范围.
(4)当滑动变阻器消耗的最小电功率为0W时,灯泡两端的电压为6V,超过电压表的量程.
【详解】A. 灯泡正常工作电流:IL===0.5A,
电流表的最大示数是0.6A,超过灯泡的正常工作电流.故A错误.
B. 电源电压6V,当灯两端的电压是1V时,滑动变阻器两端电压为5V,超过了电压表量程,故B错误.
C. 灯泡的电阻RL===10Ω,
当电路中的电流为0.5A时滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路的总电阻R总==12Ω,滑动变阻器的最小值Rmin=R总−RL=12Ω−10Ω=2Ω;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点可知Rmax=RL=10Ω;所以滑动变阻器阻值的变化范围2∼10Ω,故C正确.
D. 当滑动变阻器滑片滑到最左端时,滑动变阻器消耗的电功率最小,但灯泡电压是6V超过了灯泡的正常工作电流.故D错误.
故选C.
11.D
【详解】ABD.由图可知,当P在最左端时,R1全部接入电路并与R串联,电压表测R1两端的电压,由图乙可知,变阻器的最大阻值是20Ω,其对应的功率是0.8W,由串联分压可知变阻器两端的电压最大,电压表的最大示数
U最大=
最小电流
I最小==0.2A
当变阻器接入电路的电阻为R时,其消耗的电功率最大
P=I2R=
当
R=R1=10Ω
时,其电功率最大,由图可知变阻器的最大功率0.9W,通过电路的电流
I==0.3A
电源电压
U=I(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V
当变阻器的滑片滑动到阻值最小处,只有R接入电路,电路中最大电流
I最大==0.6A
电流表的示数变化了
ΔI=I最大-I最小=0.6A-0.2A=0.4A
故AB错误,D正确;
C.整个电路功率的变化量
ΔP=UΔI=6V×0.4A=2.4W
故C错误。
故选D。
12.AC
【详解】A.①③是电流表,②④是电压表.④测的是电源电压,②测的是右边灯泡的电压;则两灯串联都能发光,故A正确;
B.①④电流表②③电压表,两灯泡都不亮,故B错误;
C.①②④是电流表,③是电压表.②在干路上,测的是总电流,①测的是左边灯泡的电流,④测的是右边灯泡的电流,则两灯是并联,③测电源电压,两灯均发光,故C正确;
D.①②③电流表,④电压表,则右端灯泡不亮,故D错误。
故选AC。
13. 伏特 伏 V 1000 1000
【详解】(1)[1][2][3]伏特是国际单位制中电压的单位名称。通常用字母U代表电压,电压的单位是伏特,简称伏,符号是V,是为纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏特而命名。
(2)[4][5]电压的换算关系:1kV(千伏)=1000V(伏);1V(伏)=1000mV(毫伏)。
14. 360 40 90%
【详解】[1]滑轮组提升重物时所做的有用功
[2]由图知有段绳子拉着物体,绳子自由端移动的距离
拉力所做的总功
则额外功
[3]滑轮组的机械效率
15. 变小 热传递
【详解】[1]在速度一定时,质量减小动能减小。消毒车匀速行驶时,速度不变,但随着喷洒消毒液,消毒车和消毒液的总质量减小,所以消毒车的动能减小。
[2]改变内能的方法有做功和热传递。在煲中药的过程中,中药吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变中药的内能。
16. 变大 外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高
【详解】改变物体内能方式:做功.对物体做功,物体内能会增加,温度升高,物体对外做功,物体内能会减小,温度降低.当把销钉K拔出后,将观察到活塞向左移动,压缩空气对空气做功,空气的内能增加,温度升高.所以温度计的示数变大.
【点睛】本题考查了做功改变物体内能.对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小. 本题抓住做功改变物体内能.做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,对物体做功,物体内能增加,温度升高,物体对外做功,物体内能减小.温度降低.
17. 热传递
【详解】[1]艾灸过程中,艾条燃烧产生的热量传给人体,是通过热传递的方式改变了人体的内能。
[2]艾条的热值为
18. 40 5 80%
【详解】[2]由图丙知道,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙知道,拉力F=10N,由图甲知道,n=2,忽略绳重及摩擦,拉力
则动滑轮重力
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
[1]由图丙知道,第2s内A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率
[3]此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,且此装置提升重物的最大机械效率
19. 甲 4.32
【详解】[1]由图可知,闭合开关,两电阻丝串联加热电路中,这样可保证电流相同、加热时间相同,由题意可知,左侧容器中电阻丝的电阻大于右侧容器中电阻丝的电阻,根据焦耳定律可知,左侧容器中电阻丝产生的热量多,所以甲气球先鼓起来。
[2]通电,产生的热量为
20. 9 15 3
【详解】[1]保持滑动变阻器R1的滑片不动,只闭合开关S2,不变的电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2电压;电流表测量电路中的电流,在变阻器可调范围内调节滑动变阻器R2的滑片的I-U图像是右侧倾斜的直线,根据串联电压规律有
根据图像的端点数据有
解得U源=9V,R1=6Ω。
[2][3]只闭合开关S1,滑动变阻器R1和灯泡L串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,当灯泡正常发光时,电流为0.5A,则灯泡的额定电压
则灯泡的额定功率
当滑动变阻器R1电阻最大时,灯泡两端的电压为3V,电流为0.4A,则滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器R1的最大阻值
21. 短路 正常
【详解】因为家用电器工作电压为220V,所以若将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联,当只闭合S、S1时, L能正常发光,说明另一灯泡L1 没有分到电压,因为检验灯泡两端的电压应为220V,即此时一定是灯泡L1 发生了短路;若只闭合S、S2,发现校验灯发出暗红色的光 (发光不正常),说明校验灯电压应小于220V,即此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,说明 L2正常.
点睛:本题考查的是用校验灯检修家庭电路的故障,根据校验灯的三种状态可以快速得出电路是否存在故障.
22. 热 AB 20
【详解】[1]导线有电阻,由焦耳定律可知,当电流通过导线时,会产生热量,因此输电线的线芯用铜导线,可以减小导线的电阻,进一步减少因电流的热效应而损失的电能。
[2]图中CD为短路位置,若电压表接在CD两点之间,则电压表也被短路,电压表示数为0,不能确定短路的位置;要确定短路位置,需要测出AC、BD两输电线串联的总电阻,电压表应测总电压,所以电压表应接在AB两点之间。
[3]导线电阻
则导线的长度
L==40km
因两条输电线是并排架设的,所以短路位置离甲地的距离
s=L=×40km=20km
23.
【详解】根据杠杆平衡条件,动力臂越长越省力,力的作用点确定,从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂;图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,OA是最长的力臂,则力F应与OA垂直且向上.如图所示:
24.
【详解】串联电路具有分压作用,电阻越大,分到的电压越大。弹簧所受推力增大,滑动变阻器的滑片向右滑动,连入的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,定值电阻两端的电压,加在它两端的电压就变小;因为电源电压等于定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压之和,所以滑动变阻器两端的电压就会增大。滑动变阻器和定值电阻R0要串联接入电路,右边虚线框之间接入定值电阻。因为电压表与被测电路并联,要测哪部分电路的电压,电压表就和哪部分电路并联,所以电压表与滑动变阻器并联,左边虚线框之间应接入电压表。
如图所示:
25.
【详解】由题意可知,当手动闭合S1时,指示灯亮起;骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联;未闭合S1或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动,说明S1控制干路,开关S2控制电动机,如下图所示:
【点睛】由题意可知,当手动闭合S1时,指示灯亮起,骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联;未闭合S1或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动,说明两开关可以同时控制电路,此时两开关串联,据此设计电路图。
26. 平衡 右 测量力臂大小 B 弹簧测力计自重对实验的影响导致所测拉力偏小
【详解】(1)[1] [2]杠杆静止在如图甲所示的位置,静止是平衡状态,左端下沉,应将平衡螺母向右调节。
[3]使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了在实验中便于测量力臂的大小。
(2)[4]由第1组数据得
由第2组数据得
由第3组数据得
由此可得出杠杆的平衡条件:。
(3)[5]左边钩码的个数和位置不变,由得出,当不变时,F1与成反比,又因为移动过程中拉力未到O点,即力臂>0。
故选B。
(4)[6]小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端时,测力计本身的重对杠杆产生的拉力也作为杠杆右端的拉力了,所以多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件,原因是弹簧测力计自重对实验的影响导致所测拉力偏小。
27. 相同 不同 每次泡沫塑料块下移的距离
钩码下落的高度h/cm
次数
钩码质量m/g
泡沫塑料块下移的距离s/cm
1
50
2
100
3
150
【详解】(1)要探究“猜想二”物体的重力势能可能与物体所在高度有关.根据控制变量法的思路,就要控制钩码的质量相同,从不同的高度在玻璃管内由静止下落,去冲击O点的泡沫塑料块,通过用刻度尺分别测量每次泡沫塑料块下移的距离来反映钩码重力势能的大小.
(2)由于实验是研究“猜想一”物体的重力势能与质量的关系,所以要使物体的高度一定,改变物体的质量,通过泡沫塑料块下移的距离来反映物体重力势能的多少.因此表格中包含的栏目有:物体的高度、物体的质量、泡沫塑料块下移的距离.由于是通过多次实验来比较物体的重力势能的大小的,所以表格中要包括实验次数.故设计表格如下表:
钩码下落的高度h/cm
次数
钩码质量m/g
泡沫塑料块下移的距离s/cm
1
50
2
100
3
150
28. A 定值电阻R断路 电流表使用前没有调零 2:1 在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 1V~2.5V
【详解】(1)[1]由于要求滑片向右滑时,电流表示数变大,则电路总电阻变小,所以,应将电阻与滑动变阻器右下接线柱相连;电压表应该并联在定值电阻两端,故连接如下图所示
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,即A端。
[3]闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表有示数,表明有电流流过电压表,电流表无示数,表明电路断路或者流过电流表的电流很小,说明电压表串联在了电路中,所以故障可能是定值电阻R断路。
(3)[4]分析表格中数据知道,电流值都去掉0.04A时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是电流表使用前没有调零。
(4)[5]探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联,定值电阻两端电压始终保持不变,所以,接入50Ω、100Ω定值电阻时,两次电路的电流之比为
[6]小敏根据实验数据,得到电流与电阻的关系,结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
[7]电路中最大电流为0.5A,因此最小总电阻为
当定值电阻最小为5Ω时,滑动变阻器阻值为
12Ω﹣5Ω=7Ω
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比
UR+U滑=6V
可解得UR=2.5V,因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变,因此分压相同,当接最大电阻20Ω时,滑动变阻器阻值为28Ω<100Ω,符合题意。
当接入电路电阻最大时,此时定值电阻阻值为20Ω,变阻器阻值为100Ω,则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比
UR′+U滑'=6V
可解得UR′=1 V,综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V之间。
29.(1)爸爸应站在距离支点1m的另一侧;(2)0.25m/s
【详解】解:(1爸爸对木板的压力
小兰对木板的压力
小兰到支点的距离,根据杠杆平衡条件,则
所以爸爸应站在距离支点的另一侧。
(2)设爸爸和小兰的移动速度分别为和,设匀速运动的时间为t s,两人对支点的力臂分别为
和
根据杠杆平衡条件,,即
代入数据,得
则
答:(1)爸爸应站在距离支点1m的另一侧;
(2)爸爸的速度应为。
30.(1)0.5W;(2)2.5N;(3)80%
【详解】解:(1)由图乙所示图像可知,在t=5s内拉力做的功W=2.5J,则拉力的功率
(2)物体的速度
由图示可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,绳子自由端拉力移动的速度
根据
得,拉力为
(3)物体受到的摩擦力
物体匀速运动,5s内做的有用功
滑轮组的效率
答:(1)拉力F的功率为0.5W;
(2)拉力F的大小为2.5N;
(3)此滑轮组的机械效率为80%。
31.(1);(2) 0.11A;(3) R4,0.47A。
【详解】当没有载物时,变阻器滑片指在上端,R1接入电路中的电阻最大,电流表示数为0.1A,由电流强度的定义式可得
,
解得,
答:定值电阻R0为60Ω;
设弹簧最大压缩量为 由乙图可知
,
设滑动变阻器有效长度为,则
,
设有效电阻为,则有
,
设最大载重时,该模拟电路的电流为,由欧姆定律可得
,
答:最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.11A;
电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则:I小>0.3A
,
解得,
电路最大电流I大≤0.6A,则
,
解得
综上所述可知
,
所以应选择R4;
设最大电流为,由欧姆定律可得
,
答:应选择定值电阻R4替换R0,替换后最大称量时电流表示数0.47A。
32. 变大 保护电路
【详解】(1)[1]由图乙可知,该电路为R0和R的串联电路,电压表测R0两端的电压;由图丙可知,当压敏电阻所受的压力增大时,其阻值会变小,由串联电路分压的规律可知,压敏电阻两端的电压会变小,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压会变大,即电压表的示数变大;
[2]由电路图可知,电阻R0与压敏电阻串联接入电路,若不串联电阻R0,当压力过大时,压敏电阻的阻值过小,由欧姆定律可知,电路中电流很大,易损坏电源,所以电阻R0起保护电路的作用;
(2)[3]由图丙R-F图像可知,当时,,由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为
根据串联电路中电流处处相等可知,通过R0的电流即为电路中的电流为
则电阻R0的阻值为
(3)[4]若小华站在体重秤上,根据可得电路中的总电阻为
根据串联电路的电阻特点可得,此时压敏电阻的阻值为
由图丙R-F图像可知,压敏电阻的阻值为时,压力为800N,所以小华的体重为800N。
答:(1)压敏电阻R所受压力增大时,电压表的示数将变大;定值电阻R0在电路中的作用是保护电路;
(2)体重为600N的小勇站在体重秤上时,电压表示数为2.4V,则R0的阻值是;
(3)若小华站在体重秤上,5s内完成了称量体重的过程,这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J,则小华的体重为800N。
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