2024-2025学年重庆市渝北实验中学九年级(下)期中物理试卷(含解析)

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2024-2025学年重庆市渝北实验中学九年级(下)期中物理试卷(含解析)

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2024-2025学年重庆市渝北实验中学九年级(下)期中物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.下列物理量最接近实际的是(  )
A. 教室里课桌的高度约80cm B. 家用空调的功率约100W
C. 重庆夏季的平均气温约10℃ D. 人体的安全电压约为36V
2.最近,电影《哪吒2》火遍全球,下面关于大家在电影院观影时的说法中正确的是(  )
A. 银幕看起来很亮,因为它是光源
B. 银幕要用白色的幕布,是因为它可以反射所有颜色的光
C. 患有近视的同学在观影时应该配戴凸透镜
D. 我们看到银幕上的哪吒的像是虚像
3.世界级非物质文化遗产“二十四节气”首次变身为倒计时器,在描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是(  )
A. 白露:“白露垂珠滴秋月”,露是由水蒸气凝华形成
B. 霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸收热量
C. 立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的
D. 秋分:“丹桂小菊万径香”,桂花飘香说明只有气体分子在永不停息地做无规则运动
4.下面是小向同学在学习电学后所作的一些总结,其中正确的是(  )
A. 摩擦起电时,得到电子的物体将带正电
B. 发电机是根据奥斯特发现的电磁感应现象制成的
C. 为了安全,在远距离输电时通常采用低压输电的方式
D. 在使用测电笔时,手应接触笔尾的金属体,用笔尖金属体接触电线
5.以下是实验中学初三年级大课间同学们练习投掷实心球时的情景,其中涉及到的物理知识判断正确的是(  )
A. 实心球上有一些小的凸起,这可以减小摩擦力
B. 实心球离开手还能向前运动,是因为它受到了惯性的作用
C. 静止在水平地面的实心球受到的重力与支持力是一对平衡力
D. 实心球落地后滚动一段距离就停止说明运动需要力来维持
6.为方便广大师生就餐,一中就餐系统升级,师生可通过刷卡或人脸识别扣款就餐。系统接通电源,指示灯发光;刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关S1、S2),扣款程序启动。如图所示的电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
7.工人师傅利用如图所示的滑轮组提升重为200N、底面积为100cm2的物体,动滑轮重为40N,当作用在绳上的拉力为F时,物体在10s内匀速上升了1m。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 拉力F的功率为12W
B. 物体上升时的额外功为80J
C. 物体上升时滑轮组的机械效率为80%
D. 拉力F为90N时物体未拉动,物体对地面的压强为6000Pa
8.如图甲所示是一款超声波身高体重测量仪,其原理图如图乙所示,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。测体重时,压敏电阻Rx所受压力每增加20N,其阻值减小1Ω,当压力从0开始增加,Rx和R0的功率随电流的变化图象如图丙所示;测身高时,传感器通过发射和接收声波的时间差来确定身高,传感器与踏板的距离s=2.5m。小高同学进行测量时,传感器记录发射和接收声波的时间差为5×10-3s(v声=340m/s)。下列说法正确的是(  )
A. 小高同学的身高应该为1.7m
B. 体重越大,电流表示数减小
C. 若要保证电路安全,该测量仪可以测量的体重最大值为600N
D. 当人的体重为400N时,Rx的功率为4.5W
二、填空题:本大题共6小题,共13分。
9.英国物理学家______做了大量的实验,于1840年最终发现“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比”,人们为了纪念他的贡献,以他的名字作为______的单位。
10.我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符,每当汽车驶过这段路面时,一段完整的音乐就奏响了,音乐声是由轮胎的 产生的,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的 (选填“响度”、“音调”、“音色”)不同。
11.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功,并与空间站组合体成功对接,对接完成后,该飞船相对空间站是______(选填“运动”或“静止”)的;组合成功后,当组合体从远地点向近地点运动时它的动能将______。
12.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,1.25W”。当滑片向右移动时,电压表的示数将______,在保证电路中各元件都能安全工作的情况下,移动滑动变阻器的滑片(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),当小灯泡的实际功率最小时,滑动变阻器的功率为______W。
13.某薄壁容器的底面积为100cm2,容器底部连接一体积不计的细杆,细杆上连接着一个有一定体积杯子,杯子的高度为10cm,向容器里面倒入一定量的水,加水过程中杯子对细杆的作用力随加水质量的变化关系如图乙所示,则做成杯子材料的密度为______kg/m3;当加入水的质量为1.2kg时,向容器中放入一个质量为300g的木球,木球始终漂浮于容器内水面上,则稳定后细杆受到的力为______N。(g取10N/kg,
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将焦距为10cm的凸透镜、点燃的蜡烛和光屏放在如图所示的位置时,在光屏上能观察到清晰的实像,______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。若将蜡烛移到20cm刻度线上,应将光屏向______移动才能在光屏上成清晰的像;若将蜡烛移到45cm刻度线上时,应在凸透镜______侧来观察成像特点。
三、作图题:本大题共2小题,共2分。
15.在图中画出人射光线经凸透镜后的折射光线。
16.请画出如图羊角锤拔钉子的动力F1的力臂L1。
四、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17.小明利用图甲所示器材,进行“观察冰的熔化现象”的实验探究。
①利用水浴法给冰加热,目的是使冰______。
②某时刻,温度计示数如图甲所示,则其读数为______℃。
③作出实验时温度计示数随时间变化的图像(如图乙),6min时,冰处于______(选填“固”“液”或“固液共存”)态。
18.小辉用如下器材测量小灯泡的电阻:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、稳压电源3V、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。实验电路如图甲所示,根据实验数据描点连线绘制小灯泡的I-U图象如图乙所示。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成实验电路的连接(要求滑片向左滑动时,电压表示数变小,导线不交叉);
(2)连接电路时,开关处于______状态;
(3)若电路连接完整后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数,可能是小灯泡______(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向______(选填“左”或“右”)移动,当小灯泡正常发光时,它的电阻是______Ω。
(5)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______(填选项字母);
A.测量定值电阻的阻值;
B.用刻度尺测量铅笔的长度;
C.探究电流与电压和电阻之间关系;
(6)由图乙还可以算出小灯泡的额定功率为______W;
(7)由图乙可知,当小灯泡的实验功率为0.15W时,滑动变阻器的电功率为______。
19.课外兴趣小组需要密度为1.15g/cm3的盐水,为检验配制的盐水是否合格,他们进行了以下实验:
首先将天平放在水平桌面上,将______移到称量标尺左端的0刻度线上,发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向______调节。
(1)小蓬设计了如下方案来测盐水密度:
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②往烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量m2;
③将烧杯中的盐水倒入量筒中,测出盐水的体积V;
则盐水的密度ρ= ______;(用题中所给字母表示)
(2)经分析该方案会使密度测量结果______(选填“偏大”或“偏小”);
(3)小组成员改进了实验方案并进行了如下操作:
①往烧杯中倒入适量盐水,将烧杯放在天平的左盘,测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示;
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,如图丙读出盐水的体积为______cm3;
③测出烧杯和剩余盐水的质量为15g。
最后计算出盐水的密度为______kg/m3。
(4)为配制合格的盐水,需要继续向盐水中______(选填“加盐”或“加水”)。
(5)他们还利用电子秤和底部固定有一个定滑轮的烧杯测量了一个木块的密度,具体过程如下:
①将装有适量水的烧杯放在电子秤上测得总质量为m1如图丁所示;
②将木块放入烧杯中测得总质量为m2如图戊所示;
③用细线通过定滑轮使木块浸没在水中,读出电子秤示数为m3如图己所示,则木块的密度ρ= ______(用m、m2、m3和ρ水)表示。
五、计算题:本大题共2小题,共14分。
20.用煤气灶既方便又环保,若一个煤气灶在工作时将质量为4kg,温度为50℃的水在一标准大气压下烧开。已知煤气的热值q=4.0×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,需燃烧多少m3煤气?
21.古代有一种计时器称为“漏刻”,其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来度量时间。图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶。图乙为某同学设计的计时工具箭壶模型,该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块(不吸水)和标有刻度的箭尺构成,箭尺重力忽略不计,其底部与木块相连,当向容器内均匀注水,可使箭尺和木块随水面匀速竖直上升,从而计时。已知容器高为50cm,底面积为100cm2,木块重1.5N,高为5cm。初始状态下,容器内有部分水,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3cm;工作状态下,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计容器底和容器壁的厚度。求:
(1)初始状态下木块受到的浮力;
(2)计时周期结束时容器底部受到液体的压强;
(3)从初始状态开始到计时周期结束加入水的质量。
六、综合题:本大题共1小题,共8分。
22.如图甲所示是小霞家的一款调温型电烤箱,图乙所示是其简化电路图,电烤箱的额定工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的发热体,R2的阻值为101Ω,低温挡时电烤箱的额定功率为400W。(不考虑电阻随温度的变化)
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)在傍晚用电高峰时,她先关闭家里的其他用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在6min内电能表的指示灯闪烁了320次,电能表表盘如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?
(3)小霞思考:能不能在原电路的基础之上把电路改进一下,使电烤箱在用电高峰时高温挡的功率和额定功率相同(假定高峰时的电压和上一问计算的结果相同),请你帮助小霞对电路予以改进,在图丁的虚线框内画出改进部分的最优电路并计算出所需电阻的阻值。(计算结果保留1位小数)
1.【答案】
【解析】解:A、教室里课桌的高度约0.8m=80cm,故A正确;
B、家用空调的功率约1000W,故B错误;
C、重庆夏季的平均气温约30℃,故C错误;
D、人体的安全电压为不高于36V,故D错误。
故选:A。
首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】
【解析】解:
A、电影院的银幕上的画面能被看到是因为银幕反射了光线,自身不会发光,不是光源,故A错误;
B、电影幕布是白色的是因为可以反射所有色光,故B正确;
C、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正,故C错误;
D、放映电影时的镜头相当于一个凸透镜,当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,由凸透镜的成像规律可知,在透镜的另一侧会形成倒立放大的实像,故D错误。
故选:B。
(1)电影院的银幕会反射光线;
(2)白色物体能够反射各种色光;
(3)近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;凹透镜对光线具有发散作用;
(4)当物距处于1倍和2倍焦距之间时,成倒立放大的实像。幻灯机、投影仪都是利用这个原理制成的。
本题考查了光源、凸透镜成像规律的应用、光的反射、人眼的视物原理,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:A、露是由水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B、霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故B错误;
C、大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的,故C正确;
D、桂花飘香说明气体分子在永不停息地做无规则运动,固体和液体分子也在永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选:C。
(1)液化是物质由气态变成液态;
(2)凝华是物质由气态变成固态;
(3)太阳通过热辐射将热量传递到地球上;
(4)一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动。
本题考查物态变化和内能及分子的热运动,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的物体,由于电子带负电,所以物体将带负电,而不是带正电,故A错误。
B、发电机是根据法拉第发现的电磁感应现象制成的,奥斯特发现的是电流的磁效应,故B错误。
C、在远距离输电时,根据P=UI,在功率一定时,提高电压U,可以减小电流I,由Q=I2Rt可知,电流减小,输电线上损耗的电能(热量)就会减少,所以远距离输电通常采用高压输电的方式,而不是低压输电,故C错误。
D、使用测电笔时,手要接触笔尾的金属体,这样才能构成回路,使电流通过氖管,当用测电笔的笔尖金属体接触电线时,若氖管发光,则接触的是火线,若氖管不发光,则接触的是零线,故D正确。
故选:D。
(1)摩擦起电时,得到电子的物体将带负电;
(2)发电机是根据法拉第发现的电磁感应现象制成的;
(3)为了安全,在远距离输电时通常采用高压输电的方式;
(4)在使用测电笔时,手应接触笔尾的金属体,用笔尖金属体接触电线。
本题考查发电机的工作原理、摩擦起电、试电笔的使用、电能的输送,难度不大。
5.【答案】
【解析】解:A、实心球上有一些小的凸起,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故A错误;
B、惯性是物体的一种性质,实心球离开手后,由于惯性还能继续向上运动,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C、静止在水平地面的篮球受到的重力和支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故C正确;
D、实心球落地后滚动一段距离停止运动,是因为受到阻力的作用,不能说明运动需要力来维持,故D错误。
故选:C。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种性质;
(3)静止或匀速直线运动状态的物体处于平衡状态,受平衡力;
(4)力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态不需要力来维持。
本题通过掷实心球这一运动,考查了多个力学概念或原理的理解,难度不大。
6.【答案】
【解析】解:
由题知,人脸识别、刷卡识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使扣款系统启动工作,所以两个开关应并联后再与扣款系统串联在电源上;灯泡与扣款系统能独立工作,是并联的,故B符合题意。
故选:B。
根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,扣款系统启动分析解答;用电器工作时互不影响,是并联的。
本题考查根据要求设计电路,关键是明确两个开关的连接方式。
7.【答案】
【解析】解:AB.滑轮组的有用功为:W有=G物h=200N×1m=200J;
滑轮组的额外功为:W额=G轮h=40N×1m=40J;
不计绳重和摩擦,拉力做的总功为:W总=W有+W额=200J+40J=240J;
F的功率为:,故AB错误;
C.滑轮组的机械效率为:,故C错误;
D.根据图示可知,连接动滑轮绳子的段数为n=2,拉力F为90N时,
物体受到的拉力为:F′=2F-G动=2×90N-40N=140N;
物体未被拉动,处于平衡状态,物体受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,物体对地面的压力和地面对物体的支持力为一对相互作用力,大小相等,结合力的平衡条件可得,
此时物体对地面的压力为:F压=F支=G物-F物=200N-140N=60N,
物体对地面的压强为:,故D正确。
故选:D。
(1)根据W=Gh求出有用功和额外功,然后求出总功,根据P=求拉力做功的功率;根据η=得出滑轮组的机械效率;
(2)由图可知,n=2,拉力F为90N时,求出物体受到的拉力;物体静止在地面上,受力平衡,根据力的平衡条件求出地面的支持力,根据力的作用是相互的求出物体对地面的压力,再利用压强公式p=求出物体对地面的压强。
本题是一道力学综合题,考查了功、功率、机械效率的计算、受力分析、压力和压强的计算等,准确判断n的取值是关键之一。
8.【答案】
【解析】解:A、传感器到人头顶的高度:h===0.85m,则小高同学的身高:h人=2.5m-0.85m=1.65m,故A错误;
B、压敏电阻Rx所受压力越大,阻值越小,则体重越大,电路总电阻越小,电路电流越大,电流表示数越大,故B错误;
C.由P=I2R可知,R0的功率随电流的变化图象的开口方向向上,则当压力为0时,电路电流为0.3A,由丙图可知,此时Rx的电功率为3.6W,R0的电功率为1.8W
则根据P=I2R可得:电阻Rx的阻值:Rx===40Ω,R0的阻值:R0===20Ω,
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压:U=I(Rx+R0)=0.3A×(40Ω+20Ω)=18V,
当电路电流最大为0.6A时,压敏电阻Rx阻值最小为:Rx小=-R0=-20Ω=10Ω,
则Rx的电阻减小量为:ΔR=Rx-Rx小=40Ω-10Ω=30Ω,则最大压力为F大=20N/Ω×ΔR=20N/Ω×30Ω=600N,故C正确;
D、由压敏电阻Rx所受压力每增加20N,其阻值减小1Ω可知,当人的体重为400N时,即压力为400N时,Rx的电阻减小量:ΔR'=×1Ω=20Ω,则此时Rx的阻值:R'x=Rx-ΔR'=40Ω-20Ω=20Ω,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的电流:I'===0.45A,则Rx的功率:Px=I'2R'x=(0.45A)2×20Ω=4.05W,故D错误。
故选:C。
(1)根据速度公式求出传感器到人头顶的高度,然后即可求出小高同学的身高;
(2)根据图丙可知压敏电阻Rx所受压力越大时阻值的变化,由此可知体重越大时电路总电阻的变化,然后根据欧姆定律可知电路电流的变化,即电流表示数的变化;
(3)当压力为0时,电路电流为0.3A,根据图丙读出此时Rx的电功率和R0的电功率,根据P=I2R求出电阻Rx和R0的阻值;根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压;当电路电流最大为0.6A时,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出压敏电阻Rx的最小阻值,然后得出Rx的电阻减小量,根据Rx所受压力每增加20N,其阻值减小1Ω得出最大压力;
(4)根据压敏电阻Rx所受压力每增加20N,其阻值减小1Ω求出当人的体重为400N时Rx的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出Rx的功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键能从题中得出有用信息。
9.【答案】
【解析】解:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比,即:Q=I2Rt,这个规律最初是由焦耳通过实验总结的;为了纪念他对科学的杰出贡献,物理学中以他的名字命名为热量的单位。
故答案为:焦耳;热量。
在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系,即发现了焦耳定律。
对于物理学史要了解,可以帮助物理知识的理解,注意焦耳定律适用于任何电路的热量求解。
10.【答案】
【解析】解:汽车的轮胎与路面接触时,轮胎会振动发出声音,即音乐声是由轮胎的振动产生的。
当汽车驶过不同间距的凹槽时,轮胎振动的频率不同,所以发出声音的音调就会不同。
故答案为:振动;音调。
(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)音调与发声体的振动的频率有关,频率越大,音调越高。
此题考查声音的产生、音调与频率的关系,难度不大,属于基础题。
11.【答案】
【解析】解:2024 年4 月25 日,神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功,并与空间站组合体成功对接。对接完成后,该飞船相对空间站是静止的。因为飞船与空间站成功对接后,它们以相同的速度和方向一起运动,相对位置没有发生变化。
组合成功后,当组合体从远地点向近地点运动时它的动能将增大。因为在从远地点向近地点运动的过程中,组合体的高度降低,重力势能减小,根据机械能守恒定律,重力势能转化为动能,所以动能增大。
故答案为:静止;增大。
(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;(2)因为在从远地点向近地点运动的过程中,组合体的高度降低,重力势能减小,根据机械能守恒定律,重力势能转化为动能,所以动能增大。
本题考查运动与静止的相对性及动能大小的判断。
12.【答案】
【解析】解:(1)当滑片向右移动时,电路电阻变大,电流变小,灯泡L两端电压变小,电源电压不变,R两端电压变大,电压表示数变大;
(2)小灯泡L规格为“2.5V,1.25W”,不考虑温度对小灯泡电阻的影响,灯泡L的电阻为RL===5Ω,灯泡L的额定电流为IL===0.5A,
要使小灯泡的实际功率最小,则要将电路电流调到最小,
将滑动变阻器滑到阻值最大处R=20Ω,电路电流为I===0.18A,U为电源电压,
此时电压表示数为UR=IR=0.18A×20Ω=3.6V,超过电压表量程,电路不安全,故滑动变阻器不能滑到最大值,
将滑动变阻器滑到某位置,使R两端电压为电压表最大量程UR′=3V,此时小灯泡的实际功率最小,
灯泡L两端电压为UL′=U-UR′=4.5V-3V=1.5V,
电路电流为I′===0.3A,此电流值对各元件都安全,
滑动变阻器的功率为PR=UR′I′=3V×0.3A=0.9W;
故答案为:变大;0.9。
(1)由图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片向右移动时,R电阻变大,分到的电压变多,电压表示数变大;
(2)小灯泡电阻不受温度影响,用公式R=算出小灯泡的电阻,再判断当滑动变阻器取最大值时,电压表有没有超量程,若超量程,则以电压表的最大量程去分析,用I=算出电流,用P=UI算出滑动变阻器的功率。
本题考查动态电路的分析,电功率的综合计算。
13.【答案】
【解析】解:(1)从乙图可以看出没有向薄壁容器中加入水时,杯子对细杆的作用力等于重力即G=F=12N,
当杯子全部灌满水时,受到的浮力为F浮=G-F′=12N-9N=3N;
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:3N=ρ水gV排;
物体的重力为12N,根据G=mg=ρVg可得:12N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=4ρ水=4.0×103kg/m3,
(2)当加入水的质量为1.2kg时,向容器中放入一个质量为300g的木球,木球始终漂浮于容器内水面上,木球排开水的重力等于浮力,故木球等效替换为300g的水,液面是不变的,相当于共加水1.2kg+0.3kg=1.5kg;根据图像知从1.4kg到1.7kg图像是直线,增大0.3kg,F增大3N,故每增大0.1kg,细杆受到的力增大1N,即1.5kg时细杆受到的力为7N。
故答案为:4.0×103;7。
(1)由题意知当加入水的质量小于1kg时,杯子没有受到浮力,杯子对轻质细杆压力等于杯子的重力;根据图像分析杯子受到的浮力,由阿基米德原理可以求出杯子的体积,由密度公式算出杯子的密度。
(2)根据木球漂浮等效替换为水,确定共加水的质量,对照图像是直线进行分析。
本题考查阿基米德原理的应用与浮沉条件,属于中档题。
14.【答案】
【解析】解:由图可知,物距小于像距,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪;
若将蜡烛移到20cm刻度线上,物距增大,凸透镜成实像时的动态变化规律:物远像近像变小,则像距应变小,应将光屏向左移动才能在光屏上成清晰的像;
若将蜡烛移到45cm刻度线上时,此时物距u=50cm-45cm=5cm<f,成正立、放大的虚像,此时物像同侧,应在凸透镜右侧来观察成像特点。
故答案为:投影仪;左;右。
(1)2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,此时物像同侧。
(2)凸透镜成实像时的动态变化规律:物近像远像变大,物远像近像变小。
本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
15.【答案】
【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
16.【答案】
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。
本题考查力臂的画图,属于基础题。
17.【答案】
【解析】解:①实验时选择碎末状的冰并用水浴法加热,这是为了使冰受热均匀。
②冰在熔化前某时刻温度计示数如图甲所示,温度计的分度值为1℃,示数在0℃以下,其读数为-4℃。
③冰熔化时的温度保持不变,所以冰是晶体;6min时,冰处于固液共存态。
故答案为:①受热均匀;②-4;③固液共存。
①选择碎末状的冰并用水浴法加热,这是为了使冰受热均匀。
②结合温度计的分度值读数。
③在熔化图象中,若有一段时间温度保持不变,则为晶体,此时的温度为熔点。
本实验中,对如何合理装配实验器材也进行了相关考查,尤其是如何给物质均匀加热,这是本实验中的一个关键环节,值得我们在实践中关注。
18.【答案】
【解析】(1)滑动变阻器串联在电路中,要使滑片向左滑动时电压表示数变小,应将滑动变阻器右下接线柱与电源负极相连,实物连接如下:

(2)连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止连接电路过程中出现短路等故障,损坏电路元件。
(3)小灯泡不亮且电流表无示数,说明电路中可能存在断路故障;而电压表有较大示数,表明电压表与电源两极连通,所以可能是小灯泡断路,此时电压表测电源电压。
(4)小灯泡额定电压为2.5 V,电压表示数为2.4V,应增大小灯泡两端电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。
由 I-U 图象读出小灯泡额定电压2.5 V对应的电流为0.25A,小灯泡正常发光时电阻R===10Ω。
(5)多次测量目的:本实验多次测量是为了描绘小灯泡的 I-U 图象,探究小灯泡电阻随电压的变化规律,是为了寻找普遍规律。
AB、测量定值电阻的阻值和用刻度尺测量铅笔的长度,多次测量是为了取平均值减小误差;
C、探究电流与电压和电阻之间关系,多次测量是为了寻找普遍规律,与本实验目的相同。
故选:C。
(6)小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W。
(7)从图乙中找出小灯泡功率为0.15 W时对应的电压UL=1V和电流IL=0.15A,根据串联电路电压及电流特点,滑动变阻器两端电压U滑=3V-UL=3V-1V=2V,滑动变阻器的电功率P滑=U滑IL=2V×0.15A=0.3W。
故答案为:(1)见解析;(2)断开;(3)断路;(4)右;10;(5)C;(6)0.625;(7)0.3W。
(1)要使滑片向左滑动时电压表示数变小,应将滑动变阻器右下接线柱与电源负极相连,然后将电压表并联在小灯泡两端,电流表串联在电路中。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止连接电路过程中出现短路等故障,损坏电路元件。
(3)小灯泡不亮且电流表无示数,说明电路中可能存在断路故障;而电压表有较大示数,表明电压表与电源两极连通,所以可能是小灯泡断。
(4)小灯泡额定电压为2.5V,电压表示数为2.4V,应增大小灯泡两端电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。
由 I-U 图象读出小灯泡额定电压2.5 V对应的电流为0.25A,根据R=计算小灯泡正常发光时电阻。
(5)多次测量目的:本实验多次测量是为了描绘小灯泡的 I-U 图象,探究小灯泡电阻随电压的变化规律,是为了寻找普遍规律。
AB、测量定值电阻的阻值和用刻度尺测量铅笔的长度,多次测量是为了取平均值减小误差;
C、探究电流与电压和电阻之间关系,多次测量是为了寻找普遍规律,与本实验目的相同,故选:C。
(6)额定功率计算:小灯泡的额定功率P额=U额I额。
(7)滑动变阻器电功率计算:从图乙中找出小灯泡功率为0.15 W时对应的电压和电流,根据串联电路电压及电流特点,计算滑动变阻器两端电压U滑,滑动变阻器的电功率P滑=U滑IL。
本题伏安法测小灯泡电阻实验,考查了电路连接、注意事项、故障分析、电阻的计算和额定功率及实际功率的计算等知识。
19.【答案】
【解析】使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中指针右偏,故向左调节平衡螺母;
(1)盐水的质量等于m2-m1,盐水的密度=;
(2)把烧杯中的盐水全部倒入量筒,烧杯壁会留有残液,导致测量的盐水的体积偏小,由密度可知对测量密度偏大;
(3)①图乙中烧杯和盐水的总质量m总=50g+5g+4.8g=59.8g;
②量筒的分度值2mL,量筒中盐水的体积V=40mL=40cm3;
③量筒中盐水的质量m=m总-m′=59.8g-15g=44.8g,
盐水的密度==1.12g/cm3=1.12×103kg/m3;
(4)经计算可知盐水的密度小于需要的盐水的密度,故需要加盐;
(5)木块的质量m木块=m2-m1,图己中木块浸没时所示的浮力F浮=(m2-m1)g+(m2-m3)g=(2m2-m1-m3)g,
木块浸没时浸入体积等于木块的体积=,
木块的密度=。
故答案为:游码;左;(1)③;(2)偏大;(3)②40;③1.12×103;(4)加盐;(5)③。
使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至标尺左端零刻度线处,指针不在分度盘的中央时,按照指针左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡;
(1)盐水的质量等于m2-m1,盐水的体积已知,盐水的密度;
(2)把烧杯中的盐水全部倒入量筒,烧杯壁会留有残液,导致测量的盐水的体积偏小,由密度公式可知对测量密度的影响;
(3)①图乙中烧杯和盐水的总质量等于砝码的质量加游码的示数;
②量筒的分度值已知,可知量筒中盐水的体积;
③量筒中盐水的质量等于烧杯和盐水的总质量减去生于盐水和烧杯的质量,由密度公式求出盐水的密度;
(4)经计算可知盐水的密度小于需要的盐水的密度,故需要加盐;
(5)木块的质量等于m2-m1,图己中木块浸没时所示的浮力等于木块的重力加细线对它的拉力,此拉力等于(m2-m3)g,根据浮力大小由阿基米德原理求出排开水的体积即木块的体积,由密度公式求出木块的密度。
本题考查了天平的使用方法,质量、体积的测量,密度公式的应用,影响测量误差的因素,二力平衡,阿基米德原理的应用。
20.【答案】
【解析】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×4kg×(100℃-50℃)=8.4×105J;
(2)由题知,Q吸=Q放×70%,
煤气完全燃烧放出热量:
Q放===1.2×106J,
(3)由Q放=Vq得需要煤气的体积:
V===0.03m3。
答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,需要0.03m3煤气。
(1)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t-t0)可以求出水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,可求煤气灶实际放出的热量;
利用Q放=mq就能计算出需要煤气的质量。
本题考查了吸热公式、燃料完全放热公式、效率公式的灵活应用,体现了物理与生活相联系的思想,是一道较为简单的热学综合题。
21.【答案】
【解析】(1)初始状态下,木块漂浮,受到的浮力:
F浮=G木=1.5N;
(2)由题知,刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触,此时水深为3cm,即木块漂浮时其浸入水中的深度h浸=3cm,则此时木块露出水面的高度:h露=h木块-h浸=5cm-3cm=2cm,根据题意,计时周期结束时,容器内水深为h水=H-h浸=50cm-2cm=48cm=0.48m,
容器底部受到液体的压强:
p水=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.48m=4800Pa,
(3)由于木块始终漂浮,浸入的体积不变,从初始状态开始到计时周期结束加入水的体积:
V总=Sh水=100cm2×(48cm-3cm)=4500cm3=0.45×10-2m3,由ρ=可知水的质量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4500cm3=4500g=4.5kg。
答:(1)初始状态下木块受到的浮力为1.5N;
(2)计时周期结束时容器底部受到液体的压强是4800Pa,;
(3)容器内水的质量为4.5kg。
(1)初始状态下,木块漂浮,受到的浮力等于木块重力;
(2)由题知,当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束,容器内水深等于容器高度减去木块露出水面的高度,利用p=ρgh计算木块底部受到的水的压强;
(3)由于木块始终漂浮,浸入的体积不变,根据增大的深度计算加水的体积,再利用ρ=计算水的质量。
本题考查了物体漂浮条件、阿基米德原理、密度公式、液体压强公式的应用,易错点在第三问,注意条件:当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时,一个计时周期结束。
22.【答案】
【解析】(1)当S1闭合,S2断开时,两个电阻串联,此时电烤箱是低温挡,所以有:;
所以R1=121Ω-101Ω=20Ω。
两个开关均闭合时,只有R1接入电路,电烤箱处于高温挡,此时高温挡的额定功率为:。
(2)只让电烤箱以高温挡工作,发现在6min内电能表的指示灯闪烁了320次,电烤箱消耗的电能为:;
此时高温挡的实际功率为:;
不考虑电阻随温度的变化,此时的时间电压为:。
(3)如果高峰期的电压为200V,电烤箱高温挡的功率为2420W,此时的电阻应该为:≈16.53Ω;
此时应该和R1并联一个定值电阻R0,根据并联电路的电阻特点有:;代入数据解得:
其阻值为:R0≈95.3Ω,如图所示:

故答案为:(1)20Ω;(2)200V;(3)。
(1)根据进行计算。
(2)根据电能表的参数和进行计算。
(3)在原来R1的基础上并联一个定值电阻,可以保证高温挡的实际功率和额定功率相同。
本题考查的是电功率和实际电压的计算;属于较难的题目,会根据题目的要求设计电路,会根据电能表的参数进行计算。
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