江苏省盐城市大丰区飞达路初级中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 科学家研究发现青少年对手机辐射的吸收是成人的2倍。手机主要辐射的是( )
A. 电磁波B. 次声波
C. 红外线D. 超声波
【答案】A
【解析】
【详解】手机辐射是指手机在发射无线电波时产生的电磁辐射,属于电磁波的运用,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列操作中,不是用来探究声音产生原因的是( )
A. 将正在发声的音叉触及面颊
B. 敲鼓时,在鼓面上撒小纸屑
C. 驯养员舞动指挥棒训练海豚
D. 说话时,把手指放在喉咙处
【答案】C
【解析】
【详解】A.将正在发声音叉触及面颊,面颊感觉到发麻,表明音叉正在振动,属于探究声音产生原因,故A不符合题意;
B.敲鼓时,在鼓面上撒小纸屑,纸屑跳动,表明鼓面正在振动,属于探究声音产生原因,故B不符合题意;
C.海豚可听到人们听不到的超声波,驯养员舞动指挥棒同时利用口哨发出超声波训练海豚,利用超声波传递信息,故C符合题意;
D.说话时,把手指放在喉咙处,手感觉到发麻,表明声带正在振动,属于探究声音产生原因,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,层层叠叠、艳若黄花的“硫华”是火山口喷出的硫磺蒸气在石头上直接形成的针状硫磺晶体,其物态变化是( )
A. 升华B. 凝华C. 凝固D. 熔化
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,硫磺蒸气直接由气态变为固态,故是凝华过程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 2020年6月21日,在我国南方部分地区观测到了十分罕见的“金边”日环食,这是观测天象、了解和研究太阳的好时机,也是全年最重要的天象之一。下列光现象中,与该天象形成原理相同的是( )
A. 水中倒影B. 雨后彩虹C. 五光十色D. 手影游戏
【答案】D
【解析】
【详解】日环食是由光的直线传播形成的。
A.水中倒影属于平面镜成像,平面镜成像属于光的反射现象,与日环食的形成原理不同,故A不符合题意;
B.雨后彩虹是利用了光的折射,与日环食的形成原理不同,故B不符合题意;
C.五光十色是利用了光的折射,与日环食的形成原理不同,故C不符合题意;
D.手影游戏在墙上形成的影子是由于光的直线传播形成的,与日环食的形成原理相同,故D符合题意。
故选D。
5. 如图,小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置,在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上,白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为( )
A. A区域黑色B. B区域黑色
C. C区域黑色D. B区域白色
【答案】B
【解析】
【详解】透明物体的颜色是由透过的色光决定的,太阳光由七种颜色的光组成,红色玻璃只允许红光透过,故A区为红色,蓝色玻璃只允许蓝光透过,不允许红光透过,故C区为蓝色,重叠区B没有光线照到,为黑色,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是( )
A. 岸上的人看到水中的“小鸟”
B. 水面上的小鸟看到水中的“鱼”
C. 水中的鱼看到水面上的“小鸟”
D. 水面上的小鸟看到岸边的人
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示可知,S点发出的光线经过水面后发生了反射现象,逆着反射光线看去,看到的是S的虚像,可以用来解释岸上的人看到水中的“小鸟”,故A符合题意;
BC.水面上的小鸟看到水中的“鱼”、水中的鱼看到水面上的“小鸟”,属于光的折射现象,故BC不符合题意;
D.水面上的小鸟看到岸边的人,属于光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 物体温度升高一定是吸收了热量
D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,温度为0℃的冰块也有内能,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;
C.物体温度升高,可能是物体吸收了热量,也可能是对物体做了功,故C错误;
D.存在温度差的两个物体相接触发生热传递时,热量总是从高温物体传给低温物体,或者从物体的高温部分传向低温部分,故D正确。
故选D。
8. 以下实验装置中能用来解释电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,是发电机的原理,故A不符合题意;
B.图中给导线通电,小磁针发生转动,是奥斯特实验,表明了电流具有磁效应,故B不符合题意;
C.图中给导体棒通电,可使导体棒在磁场中受力而运动,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中的是探究电磁铁的磁性的实验,故D不符合题意。
故选C。
9. 电动玩具车内部由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的。小明做如下实验:实验1,闭合开关,车轮转动、指示灯发光,断开开关,灯灭、车轮停转;实验2,取下电池,闭合开关,转动车轮,指示灯发光。根据实验,四位同学作如下推断,其中正确的是( )
A. 由实验1可知,电动机和指示灯一定是串联的
B. 由实验1可知,电动机和指示灯一定是并联的
C. 实验2中,若断开开关,转动车轮,指示灯一定发光
D. 实验2中,若断开开关,转动车轮,指示灯可能不发光
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由实验1可知,开关可控制指示灯和电动机,但指示灯和电动机工作时是否影响,不能判断,所以他们的连接方式不能判断;故AB错误;
CD.实验2中,取下电池,闭合开关,转动车轮,车轮带动电动机转动,电动机变成了发电机,转动车轮,车上的指示灯还能发光,说明此时电动机、指示灯构成闭合回路,故电动机与指示灯是并联的;此时若断开开关,电动机、指示灯仍构成闭合回路,所以转动车轮,指示灯一定发光,故C正确,D错误。
故选C。
10. 用测电笔辨别家庭电路中火线和零线时,下列说法正确的是( )
A. 辨别时手不能接触笔尾金属电极
B. 辨别时手可以接触笔尖金属电极
C. 测电笔中的高电阻可以用铜丝代替
D. 若氖管发光,说明接触的是火线
【答案】D
【解析】
【详解】AB.用测电笔辨别时,手不能接触笔尖金属体(否则可能会触电),但必须接触笔尾金属体,使电源和大地之间形成通路,这样才能正确辨别火线和零线,故AB错误;
C.在使用测电笔时,测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时测电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,而铜丝的电阻很小,不能起到保护人体安全的作用,所以不能用铜丝代替测电笔中的高电阻,故C错误;
D.用测电笔辨别火线和零线时,若氖管发光,说明接触的是火线,故D正确。
故选D。
11. 小明在水槽底部放上硬币,将塞紧塞子的空薄壁试管如图贴近水面。逐渐向下平移,从正上方观察,发现当试管下部浸入水中后,硬币突然变小了,随着浸入体积增大,像逐渐变小,但一直是正立的。于是,他得到了“凸透镜还能成正立、缩小像”的结论。以下操作方案能用来检验小明观点的是( )
A. 将试管注满水塞紧后向下平移,观察槽中水底硬币的成像情况
B. 将试管注满水塞紧后向下平移,观察空水槽底硬币的成像情况
C. 将空试管塞紧后向下平移,观察置于空水槽底硬币的成像情况
D. 将空试管塞紧后固定在水槽中部,加水并观察硬币的成像情况
【答案】B
【解析】
【详解】试管内是空气,当试管下部浸入水中后,透过试管观察,水槽的水相当于形成一个凹透镜,正立、缩小像是由凹透镜所成的,为了验证这一观点,可以将试管注满水塞紧后向下平移,此时的注水的试管相当于一个水凸透镜,再观察空水槽底硬币的成像情况,便可验证小明的观点,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12. 如图所示电路,电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.2A,电压表示数为6V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2,电流表示数为0.5A,则此时( )
A. 电压表示数为3.6VB. R1的阻值为12Ω
C. R2的阻值为30ΩD. 整个电路消耗的功率为5W
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,此时电压表测电源电压,电流表测总电流;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2,则R1、R2并联,电流表测通过R2的电流,电压表仍测电源电压。
A.当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电压表测量电源电压,示数为6V,所以电源电压为6V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2,则R1、R2并联,电流表测量R2的电流,电压表测量电源电压,所以电压表示数仍为6V,故A不符合题意;
B.开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路的总阻值为
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以R1的阻值为
R1=R-R2=30Ω-12Ω=18Ω
故B不符合题意;
C.由可知,两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,R1、R2并联,电流表测通过R2的电流,为0.5A,R2的阻值为
故C不符合题意;
D.两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,通过R1的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流为
整个电路消耗的总功率为
故D符合题意。
故选D。
二、填空题:(每空1分,共24分)
13. 一架J20战机在平静的南海海面上水平巡航时,通过海面形成了战机的“倒影”,“倒影”是由于光的______形成的______(实/虚)像。当战机往高处拉升时,“倒影”的大小将______(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 反射 ②. 虚 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]平静的湖面相当于平面镜,在湖面上形成战机的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像。
[3]由平面镜成像特点之一,平面镜成像与物体等大,可知,当战机往高处拉升时,则 “倒影”大小不变
14. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,移动光屏至适当位置,光屏上呈现一个倒立、_____的实像,则透镜焦距的范围为_____。生活中的_____(照相机/投影仪/放大镜)就是应用了这样的成像规律。
【答案】 ①. 缩小 ②. 10.0cm
【详解】[1]由题意知,蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,所以在光屏上所的是倒立、缩小的实像。
[2]由图示知,像距为20.0cm,而成倒立、缩小实像时,像距大于一倍焦距而小于二倍焦距,所以透镜焦距的范围为
10.0cm
15. 2022年4月16日神舟十三号载人飞船返回舱安全返航,为保证返回舱安全着陆,控制中心通过 ___________波传输数据多次联调测试。着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹,这是返回舱与大气层摩擦引起的,此过程的能量转化情况与汽油机的 ___________冲程相同,它们都是通过 ___________方式改变物体内能的。
【答案】 ①. 电磁 ②. 压缩 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,控制中心通过电磁波传输数据多次联调测试。
[2][3]返回舱与大气层摩擦,机械能转化为内能,返回舱内能增大,温度升高,着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹;此过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同:活塞压缩气体,对气体做功,使气体内能增加,温度升高。它们都是通过做功的方式改变物体的内能。
16. 如图甲所示,是小明利用装有沸水的烧杯“探究某种固体熔化规律”的实验。图乙是根据实验数据描绘出的该固体温度随时间变化的图像。由图乙可知,该固体是______(晶体/非晶体);实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有_______性;图乙中,物质在A点时具有的内能 ______(大于/等于/小于)在B点时的内能;
【答案】 ①. 晶体 ②. 方向 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,该固体熔化过程中有一段时间温度不变,持续吸热,符合晶体熔化的特点,所以可知该固体是晶体。
[2]能量的传递具有方向性,无法逆向传递。
[3]由图乙可知,A点是该固体刚开始熔化的时间,B点时其将要完全熔化的时间,从A点到B点这段时间该固体温度不变,但是持续吸热,内能增加,所以物质在A点时具有的内能小于在B点时的内能
17. 如图是小王做“观察水的沸腾”实验的情形,安装器材时先确定 ___________(A/B)的高度,此时水温为 ___________ ℃。沸腾时,水中产生大量气泡,气泡在上升过程中不断 ___________(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. B ②. 91 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈的高度,即安装器材时先确定B的高度。
[2]温度计的每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,由图乙可知,水的温度是91℃。
[3]水沸腾时,产生大量的水蒸气,形成气泡,气泡在上升过程中体积变大,这时候继续对水加热,温度不变。
18. 家庭电路中的熔断器内装有熔丝。熔断器的陶瓷外壳属于___________(导体/绝缘体);当家庭电路中电流过大时,熔丝会自动熔断,这是利用了电流的___________效应;相同长度和材料做成的熔丝,___________(粗/细)的更容易熔断。
【答案】 ①. 绝缘体 ②. 热 ③. 细
【解析】
【分析】
【详解】[1]熔断器的陶瓷外壳不容易导电,因此属于绝缘体。
[2]当家庭电路中电流过大时,熔丝会自动熔断,这是利用了电流的热效应。
[3]因为电阻大小与材料、长度以及横截面积有关,当材料与长度一定时,电阻与横截面积成反比,所以相同长度和材料做成的熔丝,越细电阻越大,由Q=I2Rt可知相同时间内电阻越大,产生的热量越多,越容易熔断,即熔丝细的更容易熔断。
19. 如图,小明家电能表的表盘读数为______kW•h,他将电水壶单独接在电路中烧水,壶内水的质量为1.2kg,初温为28℃,加热5min水温升高了50℃,电能表的指示灯闪烁60次,在这段时间内水吸热______J,电水壶的实际功率是______W。【】
【答案】 ①. 2023.4 ②. ③. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,小明家电能表的表盘读数为2023.4kW·h。
[2]水吸收的热量
[3]表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁600次,则电能表的指示灯闪烁60次消耗的电能
电热水壶的实际功率
20. 在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明发现电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。查看说明书知道加热挡的功率是1100W,保温挡的功率是22W。当开关S置于 ___________(选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热挡,R1阻值是 ___________Ω,保温状态时R2的功率是 ___________W。
【答案】 ①. 2 ②. 44 ③. 21.56
【解析】
【详解】[1]当S置于1时,R1、R2串联;当S置于2时,R2被短路,电路为R1的简单电路;因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电热水壶为加热挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电热水壶为保温挡;因此当开关S置于2时,电饭煲处于加热状态。
[2]加热挡时,电路为R1的简单电路,由可知,R1的阻值
[3]由可知,保温挡时电路中的总电阻
保温挡时,R1、R2串联,由串联电路的电阻特点可知,R2的电阻
由可知,保温时电路的电流
则保温状态时R2的功率
三、解答题:(共52分)
21. 在图中将三孔插座与电灯的电路分别补画完整,使之符合安全用电要求;
【答案】
【解析】
【详解】因为开关要接在火线与用电器之间,由图可知,最上面的线为火线;三孔插座的中间孔接地线,所以最下面的为地线,则中间的线为零线,三孔插座的接法:左孔接零线、右孔接火线,中间孔接入地线,如图所示
22. 在图中根据磁感线的方向,用“+”号标出电源正极。
【答案】
【解析】
【详解】磁体外部的磁感线是从N极出来,回到S极的,所以螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,则电源的左端为正极,如图:
23. 在图中画出通过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】光经过凸透镜会发生折射,经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出;经过凸透镜光心的光线传播方向不变,沿直线传播。如图所示:
24. 工人用如图所示装置在 10s 内将质量为45kg的货物匀速提升 2m,此过程中拉力的功率为 120W.不计绳重和轮与轴的摩擦.g 取 10N/kg 求:
(1)有用功;
(2)工人的拉力;
(3)滑轮组的机械效率.
【答案】(1)900J;(2)200N;(3)75%
【解析】
【详解】(1)货物重力
G=mg=45kg×10N/kg=450N
提升货物做的有用功
W有用=Gh=450N×2m=900J
(2)由P=得,拉力做的总功
W总=Pt=120W×10s=1200J
由图可知,n=3,则拉力移动的距离
s=3h=3×2m=6m
由W=Fs可得,拉力的大小
F==200N
(3)滑轮组的机械效率
η=×100%=75%.
【点睛】(1)知道货物的质量和提升的高度,根据W=Gh=mgh求出有用功;(2)知道拉力的功率和作用时间,根据W=Pt求出拉力做的总功,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用W=Fs求出拉力的大小;(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.
25. 图甲是小明设计的一个监测环境温度的电路原理图,电源电压为18V不变,定值电阻标有“12V 6W”,电流表量程为0~0.6A。电压表量程为0~15V。热敏电阻的阻值随环境温度变化关系如图乙。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)环境温度为25℃时,电路的总功率;
(3)该电路能安全测量的最高环境温度。
【答案】(1);(2)5.4W;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由于定值电阻R0标有“12V 6W”,则定值电阻额定电压为12V,额定功率为6W,所以定值电阻正常工作时的电流
则定值电阻的阻值
(2)根据图乙可知,当环境温度为25℃时,,此时电路中的总电阻
电路中的电流
电路消耗的功率
(3)电压表量程为0~15V,电阻两端最大电压,此时电阻两端电压
通过电阻的电流
所以热敏电阻最大值
由乙图可知,当时,最高环境温度。
答:(1)定值电阻的阻值为24Ω;
(2)环境温度为25℃时,电路的总功率为5.4W;
(3)该电路能安全测量的最高环境温度为40℃。
26. 在探究光的反射规律时,小明进行如图所示的实验。
(1)如图甲,小明先将平面镜平放在水平桌面上,再把表面___________(光滑/粗糙)些的白色硬纸板___________放在平面镜上。
(2)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光线,然后将纸板F绕ON向后折,如图乙,在纸板F上___________(看到/看不到)反射光线,此时,反射光___________(存在/不存在)。
(3)为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板F沿PO剪开,把上半部分向后折,如图丙,发现在纸板F___________(上/下)半部分会看到反射光线。说明反射光线、入射光线和法线___________(在/不在)同一平面。
【答案】 ①. 粗糙 ②. 竖直/垂直 ③. 看不到 ④. 存在 ⑤. 下 ⑥. 在
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光;所以硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。
为了看清楚纸板上的光路,白色的纸板材质应较粗糙些,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[3][4]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光线,然后将纸板F绕ON向后折,在纸板F上看不到反射光线,此时反射光线存在。
(3)[5][6]将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,而上部不会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
27. 小明和小华做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)将平行光正对凸透镜照射,在透镜另一侧移动光屏,直至光屏上形成一个 ___________的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 ___________cm;
(2)在组装并调整实验器材时,___________(需要/不需要)将蜡烛点燃,调整的目的是使像呈现在 ___________;
(3)小明把蜡烛和光屏移动到图乙位置时,光屏上恰好成清晰倒立、缩小的实像,若移走光屏后 ___________(能/不能)成像。同组的小华用相同的器材进行实验,也把蜡烛移动到图乙位置,读出的像距与小明不同,原因可能是 ___________。
【答案】 ①. 最小、最亮 ②. 10.0 ③. 需要 ④. 光屏中央 ⑤. 能 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,将平行光正对凸透镜,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,此时光屏的位置就是焦点的位置。
[2]焦距是焦点到透镜光心的距离,由图甲知,刻度尺的分度值为1cm,所以凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[3][4]为了使像成在光屏的中央,实验前需要使烛焰、光屏的中心、凸透镜的中心在同一高度上,即烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上,所以需要点燃蜡烛。
(3)[5]由图乙可知,此时的物距为30.0cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,若移走光屏后仍然能成像。因为光屏只起承接像的作用,有无光屏,烛焰的光线都会会聚,都能成像。
[6]小华也把蜡烛移动到图乙位置,读出的像距与小明不同,原因可能是没有成清晰的像就读像距。
28. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样,电源电压为4.5V,滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”,R2标有“20Ω 1A”。
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整_______;
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现灯泡始终不亮,猜想可能原因:①小灯泡断路,②小灯泡短路,③滑动变阻器断路。他观察到电压表没有示数,由此可以判断猜想_______(填序号,下同)是错误的,又进一步观察到电流表有示数,可判断猜想_______也是错误的,最终确定出故障;
(3)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑片向________(左/右)侧移动,使电压表示数为______V;
(4)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时电阻为_______Ω;(保留一位小数)
(5)如表是实验中测量的几组数据,其中一个电流数据有误,此数据为______,理由是__;
(6)要完成表中数据测量,实验中应选择的滑动变阻器为__________。
【答案】 ①. ②. ① ③. ③ ④. 右 ⑤. 2.5 ⑥. 8.3 ⑦. 0.37 ⑧. 不符合灯丝电阻随温度的升高而增大的规律 ⑨. R2
【解析】
【详解】(1)[1]在“测量小灯泡电阻”的实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,如图所示
(2)[2][3]电压表没有示数,说明电压表并联的电路可能短路,由此可以判断猜想①是错误的;电流表有示数,说明电路是通路,据此可以判断③也是错误的,最终确定出故障是小灯泡短路。
(3)[4][5]问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V,小于灯泡额定电压2.5V,为了让灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向右侧移动,使电压表示数为2.5V。
(4)[6]当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻为
(5)[7][8]小灯泡的电阻随着温度的升高而增大,即随着灯泡两端的电压的增大而增大,根据欧姆定律可知:第1组数据小灯泡的电阻为
同理小灯泡其它组数据的电阻从左向右依次是6Ω、7.1Ω、8.3Ω、8.1Ω,由于最后一组数据不符合灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律,故此数据为0.37。
(6)[9]根据表中数据,灯泡两端电压最小为1.0V,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压为
此时电路中的电流为0.2A,滑动变阻器的阻值为
故实验中应选择的滑动变阻器为R2。
29. 阅读短文,回答问题。
磁悬浮人工心脏泵
磁悬浮人工心脏泵被称为“救命神器”,为挽救生命创造机会,是一项必不可少的生命支持技术,代表着一个国家危重症的急救水平。
血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,推动血液在血管中循环。医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“磁悬浮人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以维持血液继续流动。
如图甲是该装置的示意图,线圈AB固定在用某种金属材料制成的活塞柄上,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相连,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度v和血流量Q(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示。使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。研究表明,血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比。
(1)正常人血液循环所需要的动力来自于 ___________;
(2)甲图中,当线圈中的电流从B流向A时,活塞向 ___________(选填“左”或“右”)运动,血液从 ___________(选填“S1流出”或“S2流入”);
(3)血管中有血液流过时,电磁血流计能检测到微弱的电流,从能量转化的角度分析,这是 ___________能转化为 ___________能的过程;
(4)若某次测得血液匀速流动的速度为0.2m/s,血管的横截面积为5×10﹣4m2,则血管中血流量为 ___________m3/s;
(5)当心脏主动脉血管的横截面积一定,血液以不同速度匀速流动时,推动血液流动的功率P与血流量Q的关系图像为 ___________。
【答案】 ①. 心脏 ②. 右 ③. S1流出 ④. 机械 ⑤. 电 ⑥. 1×10﹣4 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[1]血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,推动血液在血管中循环。
(2)[2][3]当线圈中的电流从B流向A时,由安培定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相互排斥,故活塞右移,S1打开,S2闭合,血液从S1流出。
(3)[4][5]血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,因此其原理相当于发电机,将机械能转化为电能。
(4)[6]已知
血管的横截面积为5×10﹣4m2;则血流量为
(5)[7]根据题意可知,当心脏主动脉血管的横截面积一定,血液匀速通过血管时,当流速变大时,血流量Q随之变大,血液受到的阻力变大,根据可知,推动血液流动的功率变大,由于受到的阻力与血液的流速成正比,流速越大,阻力越大,所以功率P的增大量要大一些,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。U/V
1.0
1.5
2.0
2 5
3.0
I/A
0.2
025
0.28
0.37
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