黑龙江省绥化市望奎县2023-2024学年九年级下学期4月月考物理、化学试卷-初中物理(原卷版+解析版)
展开考生注意:
1.物理和化学考试时间共150分钟
2.所有答案都必须写在答题卡上相应的题号后的指定区域内
考生注意:
1.物理试卷共四道大题,26个小题,共80分
2.可能用到的参考数据:g取10N/kg,,
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。1~8小题每题只有一个正确选项;9、10小题每题有两个或两个以上正确选项,正确选项不全得1分,有错误选项不得分)
1. 小华同学对于身边的物理量进行了估测,下列估测中接近实际的是( )
A. 教室地面到天花板的高度大约为300mm
B. 人的正常体温约为35℃
C. 把两个鸡蛋从地面拿到课桌上做功约为0.8J
D. 家里电视机正常工作时的功率约为1000W
【答案】C
【解析】
【详解】A.教室地面到天花板的高度大约为3m=3000mm,故A不符合题意;
B.人的正常体温约为37℃,变化幅度很小,故B不符合题意;
C.把两个鸡蛋重约1N,课桌高约80cm=0.8m,把两个鸡蛋从地面拿到课桌上做功约为
W=Gh=1N×0.8m=0.8J
故C符合题意;
D.家里电视机正常工作时的功率约为200W,故D不符合题意。
故选C。
2. 生活处处有物理,留心观察皆学问。下列有关学习、生活中的物理知识,正确的是( )
A. 体育课上,踢出去的足球从空中下落的过程,足球做匀速直线运动
B. 倒车雷达,是利用次声波能够传递信息而制造的汽车装备
C. 冬天的霜,是自然界中气体直接变成固体的凝华现象
D. 在城市高架桥经过居民区的路段设置隔音板,是在传播过程中减弱噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A.足球踢飞在空中下落的过程,足球做的是变速曲线运动,故A错误;
B.倒车雷达是利用超声波反射来传递信息的,故B错误;
C.霜的形成是由于空气中的水蒸气,遇冷直接变为固态,为凝华现象,故C错误;
D.控制噪声可以从声源处、传播过程中或接收处三个方面来进行,隔音板是在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,下列描述正确的是( )
A. 图甲中,用水平力推木箱未推动,说明水平推力小于摩擦力
B. 图乙中,用水平仪检查桌面时锥体偏左,说明此桌面右端较低
C. 图丙中,由于锤头有惯性,向下磕锤柄,锤头会套锤柄上
D. 图丁中,实心球运动到B点时,若所受力全部消失,实心球将保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,用水平力推木箱未推动,处于静止状态,受平衡力作用,说明水平推力等于摩擦力,故A错误;
B.图乙中,用水平仪检查桌面时锥体偏左,说明此桌面左端较低,故B错误;
C.图丙中,由于锤头有惯性,向下磕锤柄,锤柄会立即停下来,而锤头会保持原来的运动状态,最终锤头会套在锤柄上,故C正确;
D.图丁中,实心球运动到B点时,若所受力全部消失,因为实心球在水平方向有速度,因此将在水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
4. 下列关于热现象的说法中正确的是( )
A. 同一物体温度升高,质量不变,内能一定增加
B. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D. 火箭使用液态氢做燃料,是因为液态氢含有的热量多
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体的质量不随温度改变而改变,同一物体,温度越高内能越大,所以,同一物体温度升高,质量不变,内能一定增加,故A正确;
B.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故B错误;
C.在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,对气体做功,使气体内能增大,将机械能转化为内能,故C错误;
D.火箭使用液态氢做燃料,是因为液态氢的热值大,相同质量的液态氢和其它燃料相比,完全燃烧时可以放出更多的热量,故D错误。
故选A。
5. “践行低碳环保,倡导绿色出行”,某市政府新引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门(相当于电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】纯电动公共汽车的前后两门中任意一个门没有关闭好,相当于电路中一个开关断开,电动公共汽车都无法行驶,说明两个开关串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶B. 路面下的过水涵洞
C. U形管压强计D. 锅炉水位计
【答案】C
【解析】
【详解】连通器的特点是下端连通,上端开口,所以,茶壶、路面下的过水涵洞、锅炉水位计是连通器,而U形管压强计不是连通器,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 安全用电警钟长鸣,下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 手机充电器长时间插在插座上
B. 发现有人触电立即切断电源
C. 用电器着火时立即用水浇灭
D. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯
【答案】B
【解析】
【详解】A.手机充电器长时间插在插座上,可能会因为发热过多而引起火灾,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,使人脱离电路再进行施救,故B正确;
C.用电器着火时应立即切断电源,再进行灭火,故C错误;
D.生活用水是导体,用湿抹布擦拭正在工作的台灯,有可能发生触电事故,故D错误。
故选B。
8. 小容受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用合适的电表(电流表或电压表)示数大小反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A. 该电路中的电表是电流表B. 温度升高时两端电压变大
C. 温度升高时电路中电流变大D. 温度升高时电表示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电阻和串联接入电路,该电路中的电表与并联接入电路,为电压表,故A错误;
BCD.电阻的阻值随温度的升高而增大,当温度升高时,的电阻变大,串联电路的总电阻变大,根据可知电路中的电流变小;是定值电阻,根据可知两端电压变小,根据串电路的电压规律可知,两端电压变大,电压表示数变大,故D正确,BC错误。
故选D。
9. 如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理是由两个杠杆及组合而成(、为支点),图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为400g,桶盖的直径为60cm。脚踏杆和其他连接杆的质量不计,摩擦不计,已知,,,桶盖质量分布均匀,厚度不计,D为重心,桶盖闭合时,连接杆BC处于竖直状态。下列说法不正确的是( )
A. 为费力杠杆
B. 为省力杠杆
C. 若将桶盖翻开30°,克服桶盖重力做功为0.6J
D. 若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为21N
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由图乙可知, ,即动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆,故A错误,符合题意;
B.由图乙可知,阻力即重力力臂为
,即动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B错误,符合题意;
C.若将桶盖翻开30°,则桶盖重心升高的高度为
克服桶盖重力做功为
故C错误,符合题意;
D.设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F1,顶杆对桶盖的作用力为F2,根据杠杆平衡条件可得
①
②
同一顶杆,对B、C两点的力的大小相等,即F1=F2,桶盖的重力为
DO2的大小为
综合①②可得脚对踏板A处的压力至少为
故D正确,不符合题意。
故选ABC。
10. 实验小组利用如图甲所示的电路进行“探究电流和电阻的关系”的实验。所需实验器材:学生电源(6V),电压表,电流表,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,标有“25Ω 1A”和“40Ω 1A”的滑动变阻器,开关各一个,导线若干。闭合开关S,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图象。则下列判断正确的是( )
A. 用15Ω的电阻做完实验后,保持滑片位置不动,将R从15Ω换成20Ω后,应将滑片向左移
B. 实验中定值电阻和滑动变阻器两端的电压始终保持5∶7不变
C. 若实验中使用的滑动变阻器规格为“25Ω;1A”,为完成实验则还需要在电路中串联一个5Ω的电阻
D. 若实验中使用的滑动变阻器规格为“25Ω;1A”,则用20Ω、25Ω这两个电阻无法完成实验
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据控制变量法,探究电流和电阻的关系,应保持定值电阻两端电压不变,将R从15Ω换成20Ω后,根据串联电路分压的规律,定值电阻两端电压会变大,滑动变阻器应接入阻值变大,故应将滑片向右移,故A错误;
B.由图乙可知,定值电阻两端保持不变的电压为
滑动变阻器两端电压为
实验中定值电阻和滑动变阻器两端的电压比为
故B正确;
C.当接入定值电阻为25Ω时,电路中电流为0.1A,电路中总电阻为
若实验中使用的滑动变阻器规格为“25Ω;1A”,为完成实验则还需要在电路中串联的电阻为
故C错误;
D.若实验中使用的滑动变阻器规格为“25Ω;1A”,电路中最小电流为
故定值电阻最大为
故20Ω、25Ω这两个电阻无法完成实验,故D正确。
故选BD。
二、填空题(本题共8个小题,每空1分,共16分)
11. 假日里小明和爸爸乘车外出,发现公路边的树木向后运动,这是以________为参照物的。若小明发现在5s时间内,车刚好行驶100m,则该车的平均速度是________km/h。
【答案】 ①. 小明 ②. 72
【解析】
【详解】[1]假日里小明和爸爸乘车外出时,以公路边的树木为参照物,他们在向前运动,发现公路边的树木向后运动,这是以小明为参照物的。
[2]该车的平均速度是
12. “神舟十七号”飞船于2023年10月26日在酒泉卫星发射中心发射升空。这一壮举再次向世界展示了中国航天事业的强大实力和无限潜力。空间站上硕大的太阳能电池板可将太阳能转化为________能,太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于________(填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 电 ②. 电源
【解析】
【详解】[1]太阳能电池板的工作原理是利用半导体材料的光电效应,从而产生电流,所以太阳能电池板可将太阳能转化为电能。
[2]太阳能电池板为空间站电路中的用电器提供电能,所以在空间站的作用相当于电源。
13. 当今世界上,核电站被广泛应用,核能是________(填“可再生”或“不可再生”)能源,电能属于________(填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 二次
【解析】
【详解】[1]核能使用后,短期内无法得到补充,所以是不可再生能源。
[2]电能是由其它能源转化而来的能源,所以属于二次能源。
14. 如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定.小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能_____:小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能_____(均选填“变大”,“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【分析】影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、高度,即物体的质量越大,高度越高,其重力势能越大;弹性势能的影响因素:弹性形变的大小.动能和势能统称机械能.
【详解】小物块从P向M运动过程中,斜面光滑,只有重力势能与动能的转化,机械能守恒,故机械能不变;弹簧被压缩过程中,其机械能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的弹性势能变大.
15. 2023年12月,甘肃发生了强烈地震,救援队利用无人机前往救援。无人机的螺旋桨是靠电动机驱动,电动机的工作原理是________。如图所示,无人机悬停并提供照明时,若电池可释放电能0.5kW•h,动力和照明系统的电功率分别为150W和100W,则此状态下无人机最多持续工作________h。
【答案】 ①. 通电导体在磁场中受到力的作用而运动 ②. 2
【解析】
【详解】[1]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动,将电能转化为机械能,为外界提供动力。
[2]此状态下无人机最多持续工作的时间为
16. 为了更好落实“双减”政策,临沂市对课后服务进行了统一管理。要求学校服务时间不少于1.5h。一间教室里有6根40W的日光灯和一台5kW的空调,在课后服务1.5h内,全部正常工作,需消耗___________ kW·h的电能,能使如图所示的电能表的表盘转动___________转。
【答案】 ①. 7.86 ②. 4716
【解析】
【详解】[1]6根日光灯的总功率
由可知,日光灯消耗的电能
空调消耗的电能
消耗总电能
[2]课后服务1.5h电能表的表盘转动的转数
17. 一个空瓶子的质量是150g,当装满水时,瓶和水的总质量是400g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350g.则这个瓶子的容积是____cm3,液体的密度是______kg/m3.
【答案】 ①. 250 ②. 0.8×103
【解析】
【详解】(1)水的质量:
m水=m总1﹣m瓶=400g﹣150g=250g,
瓶子的容积:
V瓶=V水===250cm3;
(2)液体的质量:
m=m总2﹣m瓶=350g﹣150g=200g,
则
ρ液===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3.
18. 现有一个电压不变的电源,两个定值电、。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,的功率为;再将它们以另一种形式连接到该电源上,的功率为,两种连接形式中均有电流通过,则______,先后两种连接形式中的功率之比为______。
【答案】 ①. 1:2 ②. 4:9
【解析】
【详解】[1]将两个电阻以某种形式接入电路中时,R1功率为
将它们以另一种形式连接到该电源上,R1的功率为
可得R1两端的电压之比为
所以第一种方式为串联,第二种方式为并联,则可得电源电压为,则串联时R2两端电压为
因为串联电路中电压和电阻成正比,则电阻之比为
[2]先后两种连接形式中R2的功率之比为
三、作图与实验探究题(本题共6个小题,共30分)
19. 如图甲是牙医借助平面镜观察患者牙齿内侧时的情景,请在图乙中画出牙医通过平面镜观察牙齿的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
20. 如图所示是小洛起跑时的情景,请画出他所受重力(O点为重心)和地面对右脚的摩擦力(A点为作用点)的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小洛受到的重力方向竖直向下,作用点在他的重心;他的后脚相对于地面有向左运动的趋势,地面对脚的摩擦力水平向右,作用点在A点,故作图如下:
21. 如图所示是利用水浴法加热探究冰的熔化规律和研究碘的升华现象的两个实验。
(1)图甲探究冰的熔化实验,用水浴法除了让冰受热均匀,还有个好处就是冰的温度上升速度________(填“较快”或“较慢”),便于及时记录各个时刻的温度;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数是________℃;
(3)图丙是冰熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知:冰是________(填“晶体”或“非晶体”),第5min时该物质的状态为________态;
(4)图丁是碘升华的实验,用水浴法加热的主要原因是________(填字母)。(已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃)
A.使碘受热均匀
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【答案】 ①. 较慢 ②. -4 ③. 晶体 ④. 固液共存 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]冰的熔点较低,用水浴法除了让冰受热均匀,水的温度低于火焰的温度,可以使冰的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度。
(2)[2]温度计分度值为1℃,液柱在0℃以下,其示数是-4℃。
(3)[3][4]图丙是冰熔化时温度随时间变化的图像,在2~6min时间内,冰吸热,温度保持不变,故冰是晶体,第5min时该物质处于熔化过程中,其状态为固液共存态。
(4)[5]碘的熔点是113.5℃,酒精火焰的温度大约为500℃左右,直接在火焰上加热,由于火焰的温度高于碘的熔点,碘会吸热熔化,水的沸点是100℃低于碘的熔点,碘吸热但达不到熔点,不能熔化,只能发生升华。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
22. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在________上;
(2)当将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图甲所示的位置时,光屏上成清晰的像(像未画出)。保持蜡烛和光屏的位置不变,当将凸透镜移到________cm刻度线处,光屏上可再次成清晰倒立、________的实像;
(3)实验一段时间后,由于蜡烛燃烧变短,烛焰通过凸透镜在光屏上所成的像向________(填“上”或“下”)移动。为了能让像重新回到光屏中央,正确的操作方法是________;
(4)当将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图乙所示位置时,光屏上成模糊的像。若保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置都不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的透镜,光屏上也能成清晰的像。这与矫正________(填“近视”或“远视”)眼的方法相似。
【答案】 ①. 同一水平高度 ②. 55.0 ③. 缩小 ④. 上 ⑤. 见详解 ⑥. 近视
【解析】
【详解】(1)[1]由于过光心的光线传播方向不变,为便于观察像的特征,应调整三者的高度烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一水平高度上。
(2)[2][3]如图甲所示,物距和像距分别为
像距大于物距,根据凸透镜成像的规律,成倒立、放大的实像,根据光路的可逆性,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到使物距与像距对调,即物距为30.0cm,凸透镜处于55.0cm刻度线处,光屏上可再次成清晰倒立、缩小的实像。
(3)[4][5]由于过光心的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,烛焰通过凸透镜在光屏上所成的像向上移动。为了能让像重新回到光屏中央,正确的操作方法是将蜡烛向上移动。
(4)[6]当将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图乙所示位置时,物距为
根据凸透镜成像的规律,像距应在1倍焦距与2倍焦距之间,图中光屏到凸透镜的距离为
要使光屏上成清晰的像,像距应变大,要在蜡烛与凸透镜之间放上一个具有发散作用的透镜,即凹透镜,近视眼镜是凹透镜制成的,故这与矫正近视眼的方法相似。
23. 小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与________有关。于是小刚利用长木板、毛巾、长方体物块A、B,以及弹簧测力计做了如图(1)所示的实验。
(1)实验时用弹簧测力计水平拉动物块,使其在水平表面上做匀速直线运动,根据________的知识,得出拉力大小与滑动摩擦力大小相等;
(2)小刚通过比较________两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想;
(3)小刚还发现,汽车速度越大,越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此,他改进探究实验的装置,如图(2)A所示,电动传送带上表面水平且做匀速运动,当木块相对地面静止时,弹簧测力计的示数如图(2)B所示。(忽略滑轮的摩擦)
①木块相对地面静止时,木块受到的摩擦力大小为________N;
②小刚改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间()和拉力与时间()的关系图像,如图(2)C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小________(填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 二力平衡 ③. 甲、乙 ④. 4.0 ⑤. 无关
【解析】
【详解】[1]小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来,柏油马路和冰雪路面的粗糙程度不同,由此小刚猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(1)[2]用弹簧测力计水平拉动物块在水平表面上做匀速直线运动,物块受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识,得出拉力大小与滑动摩擦力大小相等。
(2)[3]甲、乙两图压力相同,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计示数不同,可以验证他的猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
(3)①[4]木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用, 这两个力是一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
②[5]根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关, 当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变,由此得出,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关。
24. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察________来比较电磁铁磁性强弱的。
(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目是控制________相同,以探究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(3)由现象可得出结论:电流一定时,________,电磁铁磁性越强。
(4)若将图中滑动变阻器的滑片向右移动,则电磁铁甲、乙吸引大头针的数量将________(填“增加”或“减少”)。
【答案】 ①. 吸引大头针个数 ②. 电流 ③. 线圈匝数 ④. 线圈匝数越多 ⑤. 减少
【解析】
【详解】(1)[1]实验中是通过观察吸引大头针个数来比较电磁铁磁性强弱的,吸引大头针个数越多,表示磁性越强,采用了转换法。
(2)[2] [3]串联电路中各处电流相等,把甲、乙两个电磁铁串联,目的是控制电流相同;由图可知,两个电磁铁的线圈匝数不同,所以,是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
(3)[4]由图可知,两个电磁铁串联,通过它们的电流相等,甲电磁铁线圈匝数较多,吸收大头针较多,磁性较强,由现象可得出结论:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)[5]若将图中滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,则电磁铁甲、乙吸引大头针的数量将减少。
25. 同学们在学习电学时,完成了以下两个实验:
(1)在“探究电流与电压关系”的实验中,小明所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“25Ω;2A”的滑动变阻器连接成如图1所示的电路。
①小明正准备闭合开关时,旁边的小红急忙告诉他,电路连接有错,只要改接一根导线就可以了。请你在图1中把小明应改接的那根导线打上“×”,再用笔画线代替导线连接到正确的位置上。________
②小明正确改接电路后闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表所示:
a.实验中,调节滑动变阻器滑片P的目的是________;
b.分析表格中的数据可得出结论:________。
③小明想将定值电阻换成小灯泡完成上述实验,但这种方案是不可行的,其原因主要是________;
(2)小明同学在做“用伏安法测量定值电阻R1的阻值”的实验中,按如图2甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为R2。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.5A,利用此数据计算出R1的阻值是________Ω;
②小红在没有电流表的情况下测量出了定值电阻R1的阻值,其电路如图2乙所示,她的操作如下:
a.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到最左端,记录电压表示数为3V;
b.将滑动变阻器的滑片P调到最右端,记录电压表的示数为1V;
c.则R1阻值为________(用含有R2的表达式表示)。
③小华同学在没有电压表的情况下也测量出了定值电阻R1的阻值,其电路如图2丙所示,她的操作如下:
a.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到最左端,记录电流表示数为I1;
b.将滑动变阻器的滑片P调到最右端,记录电流表示数为I2;
c.则R1的阻值为________(用含有I1、I2、R2的表达式表示)。
【答案】 ①. ②. 改变定值电阻两端电压 ③. 见详解 ④. 见详解 ⑤. 5 ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】(1)①[1]根据实验的要求,电压表应并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,故应将定值电阻右端与电流表连接的导线改接到滑动变阻器上端的接线柱上,如图所示
②a.[2]探究电流与电压的关系,根据控制变量法,应保持电阻一定,改变电压,故实验中,调节滑动变阻器滑片P的目的是改变定值电阻两端电压。
b.[3]分析表格中的数据,当电阻不变时,通过导体两端电压与电流的比为一个定值,故可得出结论当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
③[4]探究电流与电压的关系,根据控制变量法,应保持电阻一定,灯泡的电阻会随温度的改变而改变,故这种方案是不可行的。
(2)①[5]当电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.5A,则R1的阻值是
②[6] a.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片调到最左端,电路为R1简单电路,电压表测电源电压,记录电压表示数即电源电压为3V;
b.将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,电压表测R1两端电压,记录电压表的示数即U2=1V;滑动变阻器两端电压为
电路中电流为
c.则R1的阻值为
③[7] a.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片调到最左端,电路为R1简单电路,记录电流表示数为I1;则电源电压为
b.将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电流表示数为I2;则电源电压为
c.则R1的阻值为
四、综合应用题(本题共2个小题,共14分)
26. 如图所示,图甲是某大型起吊装置,图乙是其机械起吊部分的简化示意图,若工人师傅利用该装置将一物体A以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中(水面升降忽略不计),绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示,不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力,请完成以下问题。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)求物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强;
(2)求物体A的重力;
(3)请计算物体A的体积;
(4)物体A浸没水中后滑轮组的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1)5000Pa;(2)2700N;(3)0.7m3;(4)72.3%
【解析】
【详解】解:(1)由图丙可知,当
时,当
时,由得,物体A的高度为
故物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为
(2)由图可知
绳子末端移动的距离
由图丙可知,当物体A没有进入水中时绳子拉力的功率335W,根据可知,物体A没有进入水中时绳子自由端的拉力为
不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力可知,物体A的重力为
(3)由图丙可知,当物体浸没在水中时,根据可知,物体A浸没在水中时绳子自由端的拉力为
由可得,物体A受到的浮力
由可得,物体A的体积
(4)物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为
答:(1)物体A刚浸没水中时下表面受到水的压强为5000Pa;
(2)物体A的重力为2700N;
(3)物体A的体积为0.7m3;
(4)物体A浸没水中后滑轮组的机械效率为72.3%。
27. 如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压U=220V不变,两根电热丝的电阻关系为R1=2R2,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、低两个挡位的转换,低温挡时的发热功率为440W。求:
(1)R2的电阻值;
(2)电热器处于高温挡时的总功率;
(3)若在高温挡下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高多少℃?[水的比热容]
【答案】(1)55Ω;(2)1320W;(3)60℃
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,开关S接触b、c两个触点时电路为R1的简单电路,开关S接触c、d两个触点时R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以开关S接触b、c两个触点时总电阻大,开关S接触c、d两个触点时总电阻小,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越大时总功率越小,则开关S接触b、c两个触点时电热器处于低温挡,开关S接触c、d两个触点时电热器处于高温挡,根据可知R1的电阻值为
因为R1=2R2,所以R2的电阻值为
(2)R2的电功率为
高温挡时的总功率为
(3)高温挡下工作7min产生的热量为
若产生的热量全部被水吸收,则水吸收的热量为
根据可知水升高的温度为
水的末温度为
因为在标准大气压下水的沸点是100℃,所以水升高的温度为
答:(1)R2的电阻值为55Ω;
(2)电热器处于高温挡时的总功率为1320W;
(3)如果在高温挡下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高60℃。实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
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