【精品解析】四川省达州市第一中学校2025-2026学年九年级下学期第一次素质训练物理试题

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【精品解析】四川省达州市第一中学校2025-2026学年九年级下学期第一次素质训练物理试题

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四川省达州市第一中学校2025-2026学年九年级下学期第一次素质训练物理试题
1.小鑫在探究电功与电压、电流和通电时间是否有关的实验中,利用电动机提升物体的高度来判断电流做功的多少,下列实验中与此物理方法相同的是(  )
A.控制物体的质量不变,探究物体的动能与物体运动速度的关系
B.通过水压是使水路中形成水流的原因来理解电压是电路中形成电流的原因
C.在探究串并联电路中电阻的特点中,若一个电阻和几个电阻的作用效果一样时,我们可以用这一个电阻来替代这几个电阻
D.在探究不同物质的导电性能的实验中,我们通过灯泡的明暗程度来比较物质的导电性能
【答案】D
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;电压和电压的单位换算;影响电阻大小的因素;电阻的并联;物理学方法
【解析】【解答】利用电动机提升物体的高度来判断电流做功的多少,是转换法。
A.保持物体的质量不变,探究物体的动能与物体运动速度的关系,是控制变量法,故A不符合题意;
B.水压使水路中形成水流,理解电压是电路中形成电流的原因,用到了类比法,故B不符合题意;
C.探究串并联电路中电阻的特点中,一个电阻和几个电阻的作用效果相同,应用的是替代法,故C不符合题意;
D.探究不同物质的导电性能时,通过观察电路中小灯泡的亮度,反应导电性能,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
【分析】利用便于观察或测量的现象,表示不易观察或测量的物理量,利用了转换法;探究物理量的多个影响因素时,需要利用控制变量法;当物理量间的效果相同时,实验中利用了等效替代法。
2.小明向8个相同的玻璃瓶灌入不同高度的水,自制了如图所示的“水瓶琴”。关于“水瓶琴”,下列说法正确的是(  )
A.敲击水瓶琴发出的声音是由空气振动产生的
B.用不同的力敲同一个瓶子,可以改变声音的音调
C.从左到右依次向瓶口吹气,声音的音调逐渐变高
D.从左到右依次敲击瓶子,声音的音调逐渐变高
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.敲击水瓶琴时,瓶子和水振动,产生声音,故A错误;
B. 用不同的力敲瓶子,瓶子和水的振动的幅度不同,响度和振幅有关,声音的响度不同,故B错误;
C. 从左到右向瓶口吹气,瓶内空气振动发声,空气柱越长,振动越慢,音调逐渐变低,故C错误;
D.从左到右敲击瓶子,瓶子和水振动发声,发声体越轻小,频率越高,音调逐渐变高,故D正确。
故选D。
【分析】声音是发声体振动产生的;发声体振幅越大, 响度越大;发声体越小,振动越快,频率越高,音调越高。
3.如图所示的光现象,下列说法不正确的是(  )
A.甲图中,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的实像将离小孔越近,像的大小将变小
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,暗处是地面,亮处是水
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,反射光线和入射光线、法线仍在同一平面上
D.丁图中,当蜡烛燃烧变短时,光屏上的像将会向上移动
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 A.小孔成像的实验中所成的像是倒立的实像;蜡烛大小不变时,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的像离小孔的距离跟蜡烛离小孔远近无关;小孔所成的像的大小不仅与像到小孔的距离有关,还与成像的屏幕距小孔的距离也有关,故A错误;
B.当迎着月光走时,因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,地面暗,故B正确;
C.光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,与硬纸板是否折叠没有关系,故C正确;
D.当蜡烛燃烧变短时,根据过光心的光线传播方向不变,可知,光屏上的像将会向上移动,故D正确。
故选:A。
【分析】 (1)小孔成像是光沿直线传播形成的,通过小孔所成的像是倒立的实像,小孔所成的像的大小与物体大小、像到小孔的距离和物距都有关系;
(2)当迎着月光走时,月光射到水面上时,反射光恰好进入人的眼睛;
(3)熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;
(4)过光心的光线传播方向不变。
4.如图是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置,小明将装有海波的大试管放入热水中(如图甲),根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像(如图乙)。由图乙可知(  )
A.海波熔化过程持续了10min
B.海波是晶体,其凝固点低于
C.5~10min之间海波的温度不变,海波没有吸热
D.第10min后,大试管内海波可能处于固液共存状态
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】 AC.海波从第5min开始熔化,到第10min海波和热水温度相等,因此海波不能继续吸热,而图中可以得出海波已经经历的熔化时间为10min-5min=5min;由于后面的图像情况未知,因此不能判断海波的最终熔化过程持续了多久,但此过程中海波继续吸热,温度不变,故AC错误;
B.海波熔化时温度不变,是晶体,熔化时温度为48℃,即它的熔点为48℃,凝固点为48℃,故B错误;
D.由图知,第10min时海波与烧杯中水的温度图象相交,即温度达到相同,此时海波的温度为48℃,海波可能是完全熔化了,也有可能是固液共存态,因此仍可能有固态海波存在,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点;表现在图像上,晶体熔化时有一段图像是水平的,而非晶体熔化时一直上升的;
(2)熔化结束时间减去开始熔化时间即为晶体海波的熔化时间;到第10分钟,海波的熔化将停止。
5.在粗糙程度相同的地面上沿水平方向推箱子前行,推箱子过程中,其和图像分别如图甲、乙所示,则下列分析正确的是(  )
A.在内,箱子受到地面的滑动摩擦力为
B.时,箱子受到的合力为
C.在内,箱子受到的摩擦力在增大
D.若在时松手,箱子将做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.结合图像信息,0~3s箱子保持静止,水平方向受推力与静摩擦力相互平衡,并非滑动摩擦。由推力图像可知此时推力大小为3N,对应静摩擦力大小同样为3N,故A错误。
B.t=5s 时箱子处于加速运动状态,水平推力大于滑动摩擦力。9~12s 箱子匀速前行,受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,可得滑动摩擦力恒为6N。由于接触面粗糙程度、箱子对地面的压力始终不变,全程滑动摩擦力保持6N 不变。此时推力为9N,计算合力:F合=F-f=9N-6N=3N,故B正确。
C.6~9s 箱子做减速运动,运动状态发生改变,但滑动摩擦力的决定因素为压力大小与接触面粗糙程度,两项条件均未发生变化,因此滑动摩擦力保持恒定,不会随运动速度改变,故C错误。
D.t=12s 撤去推力后,箱子不再受向前的动力,仅受地面摩擦阻力作用,运动速度会逐渐减小,做减速运动,无法保持匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)由图乙可知,0~3s内,箱子处于静止状态,水平方向受到的静摩擦力和推力平衡,而不是滑动摩擦力;
(2)在t=5s时,由图乙可知,箱子的速度在增加,9 12s内箱子做匀速直线运动,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,整个过程两个条件均不变;
(3)在6~9s内,箱子做减速运动,同时滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,此阶段两个因素都未改变,则滑动摩擦力大小不变;
(4)在t=12s时,若松手,箱子受到摩擦力的作用,做减速运动。
6.图甲是太阳能照明风扇,图乙是太阳能照明风扇工作时的能量转化流程图,白天安装在室外的太阳能电池板工作时,给蓄电池充电,将能量以化学能的形式储存,室内的照明风扇工作时蓄电池给电动机和照明灯供电。对图乙方框中能量形式判断正确的是(  )
A.①是“内能” B.②是“电能”
C.③是“光能” D.④是“机械能”
【答案】B
【知识点】内能的概念;能量的转化或转移;能量守恒定律;太阳能及其利用与转化;能量的存在形式
【解析】【解答】A.电池处于充电模式时,外部电能输入电池内部,以化学能的形式储存起来,实现电能向化学能的转化,因此①应为化学能,故A错误。
B.电池向外供电的过程中,内部储存的化学能释放出来,转变为可供电路使用的电能,完成化学能到电能的转化,②对应电能,故B正确。
C.电动机运转工作时,消耗电能驱动机械运转,主要将电能转化为机械能,因此③不属于机械能,故C错误。
D.照明灯具通电发光时,消耗电能并释放光亮,能量主要转化为光能,故④并非光能,故D错误。
故选:B。
【分析】结合生活常见用电器与电源的工作原理,逐一辨析充电、供电、电动机、用电器工作过程中的能量转化形式
7.大气压与生产、生活、科研紧密相连。下列说法不正确的是(  )
A.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值大
B.人向外呼气时,肺的容积减小,肺内空气压强变大,将肺内空气压出体外
C.医生把注射器的针头插入药液,提起活塞把药液吸入针管,利用了大气压的作用
D.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.进行托里拆利实验时,若玻璃管内部混入少量空气,残留空气会产生额外气压,抵消部分外界大气压的作用,最终测得的大气压数值会小于真实标准值,故A符合题意。
B.人体向外呼气的过程中,胸腔收缩、肺部容积变小,内部气体压强随之升高,当肺内气压高于外界大气压时,气体便可顺利排出,故B不符合题意。
C.使用注射器抽取药液时,拉动活塞会使针筒内部空间变大、气压降低,外界大气压便会推动药液进入针筒内部,利用了大气压原理,故C不符合题意。
D.大气压强会随海拔升高而降低,高原地区气压偏低,水的沸腾温度随之下降,水温达不到常规高温,因此面食难以煮熟,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)一定质量的气体,肺的体积增大,则其压强变小;
(2)做托里拆利实验时,玻璃管中混进少许空气,会产生一定的压强,这些压强与水银柱产生的压强之和,与外界大气压平衡,所以,混进少许空气,水银柱的高度会变小,使测出的大气压小于实际;
(3)注射器能将药液吸入针管、吸盘是靠大气压的作用提起的;
(4)大气压强随海拔高度的增加而减小,液体沸点随大气压强的减小而降低。
8.如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。则下列说法正确的是(  )
A.若物体A、B密度相等,则物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力
B.若物体A、B密度相等,则液体甲对容器底部的压强等于液体乙对容器底部的压强
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A的密度小于物体B的密度
【答案】C
【知识点】压强大小比较;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A.若物体A、B密度相等,因物体A、B的体积相等,则物体A、B的质量相等、重力相等;因物体A悬浮、物体B漂浮,根据物体的浮沉条件可知:物体漂浮、悬浮时受到的浮力大小等于物体的重力,则物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力,故A错误;
B.若物体A、B密度相等,因物体A悬浮、物体B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可知:物体A的密度等于甲液体的密度,物体B的密度小于乙液体的密度,则甲液体的密度比乙液体的密度大;因两容器中液面相平,液体深度相等,由液体压强公式可知:液体甲对容器底部的压强大于液体乙对容器底部的压强,故B错误;
C.若甲、乙液体密度相等,由题意可知:物体A排开液体的体积比物体B排开液体的体积大,由阿基米德原理可知:物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故C正确;
D.若甲、乙液体密度相等,因物体A悬浮、物体B漂浮,物体A的密度等于甲液体的密度,物体B的密度小于乙液体的密度,则物体A的密度大于物体B的密度,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)物体的浮沉条件:物体漂浮时,F浮=G;物体悬浮时,F浮=G;物体沉底时,F浮<G;
(2)密度大小与浮沉的关系:物体漂浮时,ρ物<ρ液;物体悬浮时,ρ物=ρ液;物体沉底时,ρ物>ρ液;
(3)若物体A、B密度相等,因两物体体积相等,则两物体质量相等、重力相等;已知物体A悬浮、B漂浮,根据物体的浮沉条件可比较两物体受到的浮力大小关系;已知物体A悬浮、B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可比较甲、乙液体的密度大小,因两容器中液体相平,液体深度相等,由液体压强公式p=ρgh可比较液体对容器底部的压强大小;
(4)若甲、乙液体密度相等,由图可知两物体排开液体的体积大小,由阿基米德原理可比较两物体受到的浮力大小;已知物体A悬浮、B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可比较物体A、B的密度大小。
9.世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机,当人们贴身携带它,可以在走路、说话甚至心跳、肌肉收缩时,使其材料之间发生摩擦来实现微小的机械能到电能的转化。如图所示,两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压,从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是(  )
A.两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷
B.两摩擦层摩擦后带上的是同种电荷
C.正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
D.负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 A、两摩擦层相互摩擦过程中只是使电荷发生了转移,故A错误;
B、两摩擦层摩擦后带上的是等量异种电荷,故B错误;
CD、两摩擦层在摩擦的过程中是负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移,故C错误、D正确。
故选:D。
【分析】 摩擦起电的实质是:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,发生电子的转移。
两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。
10.如图所示的家庭电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入电源的三孔插座后。正在烧水的电热壶突然不能工作,但白炽灯仍能正常发光,拔出电饭煲的插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光。则该家庭电路出现的故障是(  )
A.C、D两点间导线断路 B.B、D两点间导线短路
C.C点导线断路 D.B、D两点间导线断路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】白炽灯可以正常点亮,由此能够排除电路短路与保险丝熔断的故障情况。插座左右两孔经测电笔检测,氖管全部发光,表明线路火线供电正常,问题出在零线一侧。电热壶无法正常工作,结合电路故障特征可判断,零线在C、D两点之间出现断开,因此对应正确选项为A。
故选:A。
【分析】结合灯泡工作状态、测电笔检测现象,逐一排查短路、断路类电路故障,依据火线、零线的带电规律,锁定零线断路的具体位置。
11.图甲所示是身高体重测量仪,电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表,当体检者站在台面上时,其中一个电表自动显示身高的大小,另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,滑片随身高增高而上滑,下列分析正确的是(  )
A.体检者体重越大,显示体重的电表示数越小
B.体检者体重越小,消耗的电功率越小
C.体检者身高越高,通过的电流越大
D.体检者体重相同的情况下,身高无论高还是低,电路消耗的总功率都相同
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】图乙,与压敏电阻并联,电压表连接在滑片上,测量下部分电阻的电压,电流表测量支路电流。
A.体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据,电流变大,电流表示数越大,电流表显示体重,示数越大,故A错误;
B.体重越小,压敏电阻的阻值变大,根据并联电路各支路互不影响,的电流不变,电压不变,根据,消耗的电功率不变,故B错误;
C.滑片上接电压表,身高改变,滑片移动时,电压表示数会改变,接入电路的电阻不变,通过的电流不变,故C错误;
D.体重相同时,压敏电阻受到的压力相同,阻值相同,通过电流不变,身高不同,接入电路的电阻不变,通过的电流不变,干路电流不变,根据,电路消耗的总功率相同,故D正确。
故选D。
【分析】电阻并联时,各支路互不影响;根据支路电阻变化,判断电流的变化;并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据P=UI,判断电功率的变化;滑片上连接电压表时,滑片移到,电阻不变,电压表示数改变。
12.使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍,克服绳重和轮与轴间摩擦做功20J。(不计绳子与滑轮之间的摩擦)下列说法不正确的是(  )
A.该滑轮组中有两个定滑轮和一个动滑轮
B.绳子自由端拉力的速度0.2m/s
C.动滑轮重力为80N
D.该滑轮组的机械效率为66.7%
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;定滑轮及其工作特点;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、由图可知,上、下两个滑轮的轴的位置固定不变,为定滑轮;中间滑轮的轴随物体一起运动,为动滑轮,故A正确;
B、由图可知,n=2,绳子自由端的速度为:,故B正确;C、物体的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N,物体受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N,绳的拉力F等于弹簧测力计的示数,即F=200N,
拉力做的总功为W总=Fs=Fns物=200N×2×1m=400J,
拉力做的有用功为W有=fs物=300N×1m=300J,
克服动滑轮重做的功为:
W动=W总-W有-W绳+摩=400J-300J-20J=80J,
则动滑轮重为:,故C正确;
D、由效率公式可知,滑轮组的机械效率,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)轴的位置固定不变的滑轮叫定滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)根据滑轮组装置确定绳子有效股数n,绳子自由端拉力的速度v=nv物;
(3)利用G=mg计算物体的重力,物体受到的摩擦力为物重的0.1倍,拉力F大小等于弹簧测力计的示数,根据W总=Fs=Fns物和W有=fs物求出拉力做的总功和有用功,据此求出克服动滑轮重做的功,利用W动=G动s物求出动滑轮重;
(4)根据求出滑轮组的机械效率。
13.如图甲所示,请选择正确的刻度尺测出物体的长度,物体的长度为   cm;乙中停表的读数为   s。
【答案】2.00;307.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】 (1)刻度尺1cm分为10个小格,分度值均为0.1cm,但A刻度尺与零刻度线未对齐;B刻度尺左侧为4.00cm,右侧对应6.00cm,所以物体长度为6.00cm-4.00cm=2.00cm。
(2)在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为5min;
在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.5s,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即停表的读数为5min7.5s=307.5s。
故答案为:2.00;307.5。
【分析】 (1)刻度尺使用时,刻度尺要放正,有刻度的一边要紧贴被测物体;刻度尺的分度值(即最小刻度值)越小,刻度尺越精确;刻度值读数时,注意要有估读值;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和。
14.一束白光斜射到三棱镜上的O点,经折射后白光被分解为七种颜色的单色光,如图甲所示(图中只标注了其中两种色光的光路)。当一束红光沿AO从空气斜射向玻璃时,其折射光线沿OA'射出,如图乙所示。若一束紫光也沿AO斜射向玻璃,则该紫光的折射光线OB的位置在图乙中的区域   (选填“①”“②”“③”或“④”)。某同学向窗外张望,再低下头来看书,晶状体形状会变   (选填“厚”或“薄”),这样训练使睫状体灵活调节晶状体的厚度。
【答案】④;厚
【知识点】光的折射规律;光的色散;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】 由图甲光的色散可知:紫光比红光的折射能力强,所以紫光的折射角小于红光,故应靠近法线。在区域④。
人眼的晶状体是一个焦距可以变化的凸透镜,眼看远处物体时,晶状体较薄;看近处的书本时,需要增强折光能力,让像成在视网膜上,因此晶状体形状会变厚。
故答案为:④;厚。
【分析】太阳光是一种复色光,所以我们可以通过三棱镜将其分解为七种颜色的色光,即该现象称为光的色散,据此确定偏转程度;由图甲知,红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大,据此画图。
看远处物体时,人眼晶状体变薄,看近处物体时,人眼晶状体变厚。
15.如图甲,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的   ,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计。将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图乙所示,将它从山脚移到山顶,细玻璃管内液柱将   (选填“上升”或“下降”)。
【答案】热胀冷缩;上升
【知识点】温度及温度计的使用与读数;大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】 液体有热胀冷缩的性质,此装置分别放入热水和冷水中,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;
把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内液面会上升。
故答案为:形状;热胀冷缩;上升。
【分析】 液体受热时体积膨胀,受冷时体积收缩,说明液体有热胀冷缩的性质;把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小。
16.某新型单缸四冲程甲醇汽油混合燃料发动机,飞轮每分钟转6000转,则每秒对外做功   次;若该发动机每次对外做功120J,该发动机的效率为25%,则工作1小时需消耗混合燃料   kg。(混合燃料的热值)
【答案】50;2.16
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程;有关热机的计算
【解析】【解答】 (1)飞轮每分钟转6000转,则每秒钟转:,单缸四冲程汽油机每两转对外做功一次,每秒对外做功为:;
(2)每秒对外做功为:,
1小时对外做功为:,
汽油机的效率为:η=25%,
汽油完全燃烧释放的热量为:,
消耗的汽油的质量为:;
故答案为:50;2.16。
【分析】 (1)单缸四冲程汽油机每转两圈做一次功,求出每秒的转数再除以2得到每秒对外做功的次数;
(2)求出1小时对外做的功,利用效率公式求出汽油燃烧释放的热量,再用公式求出消耗的汽油的质量。
17.如图所示,用力,直接将物体B匀速提升高度,做功40J。若借助斜面用力沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度,B沿斜面通过距离,斜面的机械效率是80%,则   ,B与斜面间的摩擦力为   N。
【答案】8:5;5
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 由题意可知,借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度,
F2对物体做的有用功等于F1对物体直接做的功,即W有=W1=40J,
根据可得,F2做的总功:;根据W=Fs可得,F1与F2之比为;
克服B与斜面间的摩擦做的额外功:W额=W总-W有=50J-40J=10J,
根据W额=fs可得,B与斜面间的摩擦力:。
故答案为:8:5;5。
【分析】 根据W=Fs求得F1与F2之比;
克服B与斜面间的摩擦做的功为额外功,根据W总=W有+W额求额外功,根据W额=fs求B与斜面间的摩擦力。
18.如图甲是某款电火锅内部电路图,加热装置由电热丝和组成,通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节,图乙是电火锅正常工作一次高、中、低温挡变化的图像。其中电热丝在高温挡工作时连入电路的电阻值为   ;如果接入电源电压为110V,则电火锅在低温挡工作时的电功率为   W。
【答案】55;27.5
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】 由图甲知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,根据知总功率最小,电火锅处于低温挡;当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,总电阻最小,根据知总功率最大,电火锅为高温挡,功率为880W;
电热丝在高温挡工作时连入电路的阻值;
当S1断开,S2接b时,电路为只有R2工作,电火锅为中温挡,功率为440W;
由P=得,电阻丝R2的阻值:;
由图乙知低温挡的功率为220W,根据知两电阻串联之后的总电阻,
根据电阻串联的特点可知R1=R串-R2=220Ω-110Ω=110Ω;
如果接入电源电压为110V,根据欧姆定律可知电火锅在低温挡工作时的电流,
根据P=I2R可知R1的电功率P=I2R1=(0.5A)2×110Ω=27.5W。
故答案为:55;27.5。
【分析】 由图甲知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,根据知总功率最小,电火锅为低温挡;当S1断开,S2接b时,电路为只有R2工作,电火锅为中温挡;当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,总电阻最小,电火锅为高温挡;根据知电热丝在高温挡工作时连入电路的阻值;
由图乙知中温挡功率,根据知R2的阻值,由图乙知低温挡功率,根据知两电阻串联之后的总电阻,由串联电路特点计算R1的阻值;
如果接入电源电压为110V,根据欧姆定律可知电火锅在低温挡工作时的电流,根据P=I2R可知R1的电功率。
19.某人通过平面镜看到烛焰上发光点S发出的光射到平面镜上后的像,请在图中画出发光点S的位置以及在A点的人眼通过平面镜看到的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】 过S'点向平面镜作垂线,并延长至等长,得到物点S,连接S'A与平面镜相交于一点,这就是光线的入射点,连接S与入射点、入射点与A并标出箭头,得到入射光线和反射光线,如图所示;
【分析】 根据像物等距可做出发光点S,再连接S'A可确定反射点O的位置,最后可画出入射光线和反射光线。
20.如图所示,轻质杠杆上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡,请在图中画出阻力及最小的动力的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】 阻力F2作用在M点,方向是竖直向下的;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中支点在O点,动力作用点在N点,当以ON作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于ON斜向上,如下图所示:
【分析】 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
21.小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,观察指针如图甲所示,则接下来应   ,使横梁平衡。
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,李子的质量为   g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度   。
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量奶茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的奶茶,如图丙所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得奶茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入奶茶中,李子沉底,如图丁所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加奶茶,使液面上升至   ,测得此时奶茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得奶茶的密度为   。从烧杯中拿出李子时会带出一些奶茶,这对奶茶密度的测量结果   (选填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母
(2)44;1.1
(3)M2;1.05;无
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,指针左偏,则应向右调节平衡螺母使横梁水平平衡。
(2) 根据图示的天平读数,我们可以知道右盘中的砝码总质量为20g+20g=40.0g,标尺上游码的示数为4g,因此,李子的质量m为砝码总质量与游码示数之和,即m=40g+4g=44g,
根据密度公式可知,李子的密度
(3) 在测量奶茶密度的实验中,我们需要确保取出李子后加入的奶茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,这样,我们就可以通过比较加入奶茶前后的质量差来计算出被李子排开的奶茶的质量,进而利用李子的体积(即被排开奶茶的体积)来求出凉茶的密度,
根据图示我们可以知道,加入奶茶后奶茶和烧杯的总质量为282g,而最初奶茶和烧杯的总质量为240g,因此,被李子排开的奶茶的质量为m排=282g-240g=42g
由于李子沉底,所以李子的体积就等于被排开奶茶的体积,即V排=V李=40cm3,
因此,凉茶的密度为。
拿出李子带出奶茶后,补加奶茶时会同时补上带出的体积,最终液面仍到达,测得的质量差和体积都不变,因此对测量结果无影响。
故答案为:(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母;(2)44;1.1;(3)M2;1.05;无。
【分析】 (1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的零刻度线处,再调节天平平衡使天平的横梁在水平位置平衡,为后续的测量做好准备。
(2)砝码的质量和游码对应刻度值之和为被测物体的质量,又知李子的体积,利用密度公式计算其密度。
(3)测量奶茶密度的实验中,我们需要确保取出李子后加入的奶茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,这样,我们就可以通过比较加入奶茶前后的质量差来计算出被李子排开的奶茶的质量,进而利用李子的体积来求出奶茶的密度。
(1)天平使用前,放在水平桌面后,需先将游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡,图中游码未归零,因此接下来进行该操作。
(2)[1]天平读数为砝码质量加游码示数:砝码总质量,游码示数为,因此李子质量
[2]李子的密度
(3)[1]加入奶茶的体积等于李子的体积,因此取出李子后需要加奶茶使液面上升至标记处。
[2]加入奶茶的质量
加入奶茶的体积等于李子体积
因此奶茶密度
[3]拿出李子带出奶茶后,补加奶茶时会同时补上带出的体积,最终液面仍到达,测得的质量差和体积都不变,因此对测量结果无影响。
22.小聪同学利用图甲所设计的电路图,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(、、、、),两个滑动变阻器(、)、(、),导线若干。
(1)小聪在连接实物电路时,应将开关   (选填“断开”或“闭合”);正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表示数为,导线连接完好,则故障可能是   。
(2)小聪同学在探究“电流与电压的关系”时,用的定值电阻进行实验,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成   。该实验不能用小灯泡代替定值电阻,理由是   。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时,小聪同学想使电压表示数都能调为2V,则:为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器该选择   (选填“”或“”);
(4)小聪同学又设计了如图丙所示的电路图,用电流表和阻值为的定值电阻测出了的阻值,当开关都闭合时,电流表示数为;当闭合、断开时电流表示数为,则   。(用,,表示)。
【答案】(1)断开;R断路
(2)正比;小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变
(3)R1
(4)
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)连接实物电路时,开关断开,是为了保护电路。
电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表与电源接通,导线连接完好,则故障可能是与电压表并联的定值电阻断路;
(2)由图像可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;该实验不能用小灯泡代替定值电阻;当灯泡两端的电压变大时,电路中的电流变大,小灯泡灯丝温度升高,小灯泡的电阻变大,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,探究“电流与电压的关系”时,要保持电阻阻值不变;
(3)控制定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U1=4.5V-2V=2.5V,由串联电路的电流规律可得,当R=30Ω时,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为,为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器的电阻值应大于等于37.5Ω,因此滑动变阻器该选择R1(50Ω、2A);
(4)当开关都闭合时,电阻R0被短路,电路为Rx的简单电路,电流表示数为I1,电源电压U=I1Rx①
当S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电流表示数为I2,电源电压为U=I2R0+I2Rx②
联立①②两式解得,则。
故答案为:(1)断开;R断路;(2)正比;小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变;(3)R1;(4)。
【分析】(1)为电路安全,连接电路时,要断开开关;
正确连接电路后,闭合开关,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表有较大示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(2)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;探究电流与电压的关系实验,不能用小灯泡来代替定值电阻,因为小灯泡的电阻随温度的升高而变大;
(3)探究电流与电阻的关系的实验电阻电阻两端电压为2V,要确保5个电阻都能接入电路,当把30Ω电阻接入电路中,由串联电路中电压的分配与电阻成正比,求出滑动变阻器接入的阻值,确定选用的滑动变阻器;
(4)①当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表的示数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过电路的电流,电流表的示数为I2;
③根据串联电路电压规律、串联电路电阻规律、欧姆定律表示电源电压,解方程可得待测电阻Rx的值。
(1)[1]连接实物电路时,为了保护电路,应将开关断开。
[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表示数为4.5V,说明电压表与电源接通,导线连接完好,则故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(2)[1]如图乙,图像为过原点的斜线,是正比例函数的图线,因此可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
[2]该实验不能用小灯泡代替定值电阻,理由是:探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻的阻值不变,小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变。
(3)探究电流与电阻关系的实验中,控制定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压
由串联电路的电流规律可得,当时,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为
为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求,滑动变阻器的最大电阻应大于等于37.5Ω,因此滑动变阻器该选择(50Ω、2A)。
(4)当开关都闭合时,电阻R0被短路,电路为Rx的简单电路,电流表示数为I1,电源电压为……①
当闭合S1,断开S2时,两个电阻串联,电流表示数为I2,电源电压为……②
联立①②两式解得
23.如图所示,电源电压恒为18V,为定值电阻,为滑动变阻器,其上标有“10Ω 2A”的字样,灯泡L标有“6V 2W”,电流表的量程为,电流表A的量程为,求:
(1)闭合S,断开、,灯泡恰好正常发光,求的阻值;
(2)S、、均闭合,当电路消耗的功率最大时,求滑动变阻器连入电路的阻值及电路的最大总功率。
【答案】(1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡L串联,灯泡恰好正常发光,因此灯泡两端电压等于额定电压,电路电流等于灯泡额定电流。
灯泡的额定电流
根据串联电路电压规律,R1两端电压
由欧姆定律得R1的阻值。
答:的阻值36Ω。
(2)当S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1与R2并联,并联电路各支路电压等于电源电压,即
通过R1的电流
,符合电流表A1的量程要求,支路安全。电源电压U不变,根据,要使总功率最大,需要干路总电流I总最大,由于,I1为定值,因此需要通过R2的电流I2最大,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为;若干路电流达到电流表A的量程最大值,则
大于滑动变阻器允许的最大电流,因此为保证元件安全,通过R2的最大电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值
,在滑动变阻器可调范围内,符合要求。
此时干路最大总电流
符合电流表A的量程要求,电路的最大总功率
答: 滑动变阻器连入电路的阻值为, 电路的最大总功率为。
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡串联,灯泡恰好正常工作,由串联电路特点和计算R1的阻值;
(2)当S、S1、S2均闭合,R1与R2并联,由并联电路特点和电流表的量程以及变阻器规格确定电路中最大电流,由欧姆定律计算此时R2连入电路的阻值,由P=UI计算最大功率。
(1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡L串联,灯泡恰好正常发光,因此灯泡两端电压等于额定电压,电路电流等于灯泡额定电流。
灯泡的额定电流
根据串联电路电压规律,R1两端电压
由欧姆定律得R1的阻值
(2)当S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1与R2并联,并联电路各支路电压等于电源电压,即
通过R1的电流
,符合电流表A1的量程要求,支路安全。电源电压U不变,根据,要使总功率最大,需要干路总电流I总最大,由于,I1为定值,因此需要通过R2的电流I2最大,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为;若干路电流达到电流表A的量程最大值,则
大于滑动变阻器允许的最大电流,因此为保证元件安全,通过R2的最大电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值
,在滑动变阻器可调范围内,符合要求。
此时干路最大总电流
符合电流表A的量程要求,电路的最大总功率
24.重为1.8N的木块B的体积为,用细线(不计重力和体积)将木块B和重为2.7N的金属块A连接在一起,轻轻放入装有水的薄壁长方体容器中,A、B刚好悬浮(如图甲所示),容器的底面积为,已知水的密度为,取。求:
(1)图甲中木块B所受浮力的大小;
(2)金属块A的体积;
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时如图乙所示,则细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)木块B浸没在水中,则其排开水的体积V排B=VB=300cm3=3×10-4m3,
则块B所受浮力的大小:FB=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。
答:图甲中木块B所受浮力的大小为3N。
(2)A、B刚好悬浮,则有FA+FB=GA+GB,
则金属块A受到的浮力大小为:FA=GA+GB-FB=2.7N+1.8N-3N=1.5N,
金属块A的体积。
答:金属块A的体积为1.5×10-4m3。
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时,木块B漂浮,此时木块B受到的浮力:FB'=FB=1.8N,
容器中A、B排开水的体积变化量:。
容器中水的深度变化量:,
则细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80Pa。
答:细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量为80Pa。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)物体浸没在液体中水,排开液体的体积等于其自身体积,据此利用F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
(2)物体悬浮时,浮力等于重力,据此求出金属块A受到的浮力,然后利用阿基米德原理求出其排开水的体积,即为其体积。
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时,木块B漂浮,利用物体浮沉条件可知其受到的浮力;求出与细线剪断前的浮力变化量,进而求出容器中A、B排开水的体积变化量、水的深度变化量,最后利用液体压强公式求出细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量。
(1)由题可知,图甲中木块B悬浮,即浸没在水中,则排开水的体积等于B的体积,即
根据阿基米德原理,木块B所受浮力
(2)图甲中A、B整体悬浮,整体的浮力等于总重力,总重力为
因此整体的浮力
整体的浮力等于A、B所受浮力之和,即
因此金属块A所受的浮力
由于金属块A完全浸没,体积等于排开水的体积,由阿基米德原理变形可得
(3)由图可知,剪断细线后,A沉底,排开水的体积不变;木块B漂浮,浮力等于自身重力,即,此时B排开水的体积为
剪断细线前排开液体的总体积:
剪断细线后排开液体的总体积:
则排开液体体积的变化量:
容器的底面积
故水面下降高度
由液体压强公式,压强变化量为
1 / 1四川省达州市第一中学校2025-2026学年九年级下学期第一次素质训练物理试题
1.小鑫在探究电功与电压、电流和通电时间是否有关的实验中,利用电动机提升物体的高度来判断电流做功的多少,下列实验中与此物理方法相同的是(  )
A.控制物体的质量不变,探究物体的动能与物体运动速度的关系
B.通过水压是使水路中形成水流的原因来理解电压是电路中形成电流的原因
C.在探究串并联电路中电阻的特点中,若一个电阻和几个电阻的作用效果一样时,我们可以用这一个电阻来替代这几个电阻
D.在探究不同物质的导电性能的实验中,我们通过灯泡的明暗程度来比较物质的导电性能
2.小明向8个相同的玻璃瓶灌入不同高度的水,自制了如图所示的“水瓶琴”。关于“水瓶琴”,下列说法正确的是(  )
A.敲击水瓶琴发出的声音是由空气振动产生的
B.用不同的力敲同一个瓶子,可以改变声音的音调
C.从左到右依次向瓶口吹气,声音的音调逐渐变高
D.从左到右依次敲击瓶子,声音的音调逐渐变高
3.如图所示的光现象,下列说法不正确的是(  )
A.甲图中,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的实像将离小孔越近,像的大小将变小
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,暗处是地面,亮处是水
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,反射光线和入射光线、法线仍在同一平面上
D.丁图中,当蜡烛燃烧变短时,光屏上的像将会向上移动
4.如图是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置,小明将装有海波的大试管放入热水中(如图甲),根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像(如图乙)。由图乙可知(  )
A.海波熔化过程持续了10min
B.海波是晶体,其凝固点低于
C.5~10min之间海波的温度不变,海波没有吸热
D.第10min后,大试管内海波可能处于固液共存状态
5.在粗糙程度相同的地面上沿水平方向推箱子前行,推箱子过程中,其和图像分别如图甲、乙所示,则下列分析正确的是(  )
A.在内,箱子受到地面的滑动摩擦力为
B.时,箱子受到的合力为
C.在内,箱子受到的摩擦力在增大
D.若在时松手,箱子将做匀速直线运动
6.图甲是太阳能照明风扇,图乙是太阳能照明风扇工作时的能量转化流程图,白天安装在室外的太阳能电池板工作时,给蓄电池充电,将能量以化学能的形式储存,室内的照明风扇工作时蓄电池给电动机和照明灯供电。对图乙方框中能量形式判断正确的是(  )
A.①是“内能” B.②是“电能”
C.③是“光能” D.④是“机械能”
7.大气压与生产、生活、科研紧密相连。下列说法不正确的是(  )
A.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值大
B.人向外呼气时,肺的容积减小,肺内空气压强变大,将肺内空气压出体外
C.医生把注射器的针头插入药液,提起活塞把药液吸入针管,利用了大气压的作用
D.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
8.如图所示,两个完全相同的容器分别盛有甲、乙两种液体,将两个体积相等的实心物体A、B分别放入甲、乙两种液体中,静止后,物体A悬浮,物体B漂浮,两容器中液面相平。则下列说法正确的是(  )
A.若物体A、B密度相等,则物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力
B.若物体A、B密度相等,则液体甲对容器底部的压强等于液体乙对容器底部的压强
C.若甲、乙液体密度相等,则物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
D.若甲、乙液体密度相等,则物体A的密度小于物体B的密度
9.世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机,当人们贴身携带它,可以在走路、说话甚至心跳、肌肉收缩时,使其材料之间发生摩擦来实现微小的机械能到电能的转化。如图所示,两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压,从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是(  )
A.两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷
B.两摩擦层摩擦后带上的是同种电荷
C.正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
D.负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
10.如图所示的家庭电路,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入电源的三孔插座后。正在烧水的电热壶突然不能工作,但白炽灯仍能正常发光,拔出电饭煲的插头,电热壶仍不能工作,把测电笔分别插入插座的左、右孔,氖管均能发光。则该家庭电路出现的故障是(  )
A.C、D两点间导线断路 B.B、D两点间导线短路
C.C点导线断路 D.B、D两点间导线断路
11.图甲所示是身高体重测量仪,电路原理如图乙所示。电路中有一个电压表和一个电流表,当体检者站在台面上时,其中一个电表自动显示身高的大小,另一个电表自动显示体重的大小。已知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,滑片随身高增高而上滑,下列分析正确的是(  )
A.体检者体重越大,显示体重的电表示数越小
B.体检者体重越小,消耗的电功率越小
C.体检者身高越高,通过的电流越大
D.体检者体重相同的情况下,身高无论高还是低,电路消耗的总功率都相同
12.使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍,克服绳重和轮与轴间摩擦做功20J。(不计绳子与滑轮之间的摩擦)下列说法不正确的是(  )
A.该滑轮组中有两个定滑轮和一个动滑轮
B.绳子自由端拉力的速度0.2m/s
C.动滑轮重力为80N
D.该滑轮组的机械效率为66.7%
13.如图甲所示,请选择正确的刻度尺测出物体的长度,物体的长度为   cm;乙中停表的读数为   s。
14.一束白光斜射到三棱镜上的O点,经折射后白光被分解为七种颜色的单色光,如图甲所示(图中只标注了其中两种色光的光路)。当一束红光沿AO从空气斜射向玻璃时,其折射光线沿OA'射出,如图乙所示。若一束紫光也沿AO斜射向玻璃,则该紫光的折射光线OB的位置在图乙中的区域   (选填“①”“②”“③”或“④”)。某同学向窗外张望,再低下头来看书,晶状体形状会变   (选填“厚”或“薄”),这样训练使睫状体灵活调节晶状体的厚度。
15.如图甲,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的   ,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计。将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图乙所示,将它从山脚移到山顶,细玻璃管内液柱将   (选填“上升”或“下降”)。
16.某新型单缸四冲程甲醇汽油混合燃料发动机,飞轮每分钟转6000转,则每秒对外做功   次;若该发动机每次对外做功120J,该发动机的效率为25%,则工作1小时需消耗混合燃料   kg。(混合燃料的热值)
17.如图所示,用力,直接将物体B匀速提升高度,做功40J。若借助斜面用力沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度,B沿斜面通过距离,斜面的机械效率是80%,则   ,B与斜面间的摩擦力为   N。
18.如图甲是某款电火锅内部电路图,加热装置由电热丝和组成,通过控制两开关的闭合方式实现高、中、低温三挡的调节,图乙是电火锅正常工作一次高、中、低温挡变化的图像。其中电热丝在高温挡工作时连入电路的电阻值为   ;如果接入电源电压为110V,则电火锅在低温挡工作时的电功率为   W。
19.某人通过平面镜看到烛焰上发光点S发出的光射到平面镜上后的像,请在图中画出发光点S的位置以及在A点的人眼通过平面镜看到的光路图。
20.如图所示,轻质杠杆上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡,请在图中画出阻力及最小的动力的示意图。
21.小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,观察指针如图甲所示,则接下来应   ,使横梁平衡。
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图乙所示,李子的质量为   g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度   。
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量奶茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的奶茶,如图丙所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得奶茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入奶茶中,李子沉底,如图丁所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加奶茶,使液面上升至   ,测得此时奶茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得奶茶的密度为   。从烧杯中拿出李子时会带出一些奶茶,这对奶茶密度的测量结果   (选填“有”或“无”)影响。
22.小聪同学利用图甲所设计的电路图,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(、、、、),两个滑动变阻器(、)、(、),导线若干。
(1)小聪在连接实物电路时,应将开关   (选填“断开”或“闭合”);正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表示数为,导线连接完好,则故障可能是   。
(2)小聪同学在探究“电流与电压的关系”时,用的定值电阻进行实验,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成   。该实验不能用小灯泡代替定值电阻,理由是   。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时,小聪同学想使电压表示数都能调为2V,则:为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器该选择   (选填“”或“”);
(4)小聪同学又设计了如图丙所示的电路图,用电流表和阻值为的定值电阻测出了的阻值,当开关都闭合时,电流表示数为;当闭合、断开时电流表示数为,则   。(用,,表示)。
23.如图所示,电源电压恒为18V,为定值电阻,为滑动变阻器,其上标有“10Ω 2A”的字样,灯泡L标有“6V 2W”,电流表的量程为,电流表A的量程为,求:
(1)闭合S,断开、,灯泡恰好正常发光,求的阻值;
(2)S、、均闭合,当电路消耗的功率最大时,求滑动变阻器连入电路的阻值及电路的最大总功率。
24.重为1.8N的木块B的体积为,用细线(不计重力和体积)将木块B和重为2.7N的金属块A连接在一起,轻轻放入装有水的薄壁长方体容器中,A、B刚好悬浮(如图甲所示),容器的底面积为,已知水的密度为,取。求:
(1)图甲中木块B所受浮力的大小;
(2)金属块A的体积;
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时如图乙所示,则细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;电压和电压的单位换算;影响电阻大小的因素;电阻的并联;物理学方法
【解析】【解答】利用电动机提升物体的高度来判断电流做功的多少,是转换法。
A.保持物体的质量不变,探究物体的动能与物体运动速度的关系,是控制变量法,故A不符合题意;
B.水压使水路中形成水流,理解电压是电路中形成电流的原因,用到了类比法,故B不符合题意;
C.探究串并联电路中电阻的特点中,一个电阻和几个电阻的作用效果相同,应用的是替代法,故C不符合题意;
D.探究不同物质的导电性能时,通过观察电路中小灯泡的亮度,反应导电性能,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
【分析】利用便于观察或测量的现象,表示不易观察或测量的物理量,利用了转换法;探究物理量的多个影响因素时,需要利用控制变量法;当物理量间的效果相同时,实验中利用了等效替代法。
2.【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.敲击水瓶琴时,瓶子和水振动,产生声音,故A错误;
B. 用不同的力敲瓶子,瓶子和水的振动的幅度不同,响度和振幅有关,声音的响度不同,故B错误;
C. 从左到右向瓶口吹气,瓶内空气振动发声,空气柱越长,振动越慢,音调逐渐变低,故C错误;
D.从左到右敲击瓶子,瓶子和水振动发声,发声体越轻小,频率越高,音调逐渐变高,故D正确。
故选D。
【分析】声音是发声体振动产生的;发声体振幅越大, 响度越大;发声体越小,振动越快,频率越高,音调越高。
3.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 A.小孔成像的实验中所成的像是倒立的实像;蜡烛大小不变时,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的像离小孔的距离跟蜡烛离小孔远近无关;小孔所成的像的大小不仅与像到小孔的距离有关,还与成像的屏幕距小孔的距离也有关,故A错误;
B.当迎着月光走时,因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,地面暗,故B正确;
C.光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,与硬纸板是否折叠没有关系,故C正确;
D.当蜡烛燃烧变短时,根据过光心的光线传播方向不变,可知,光屏上的像将会向上移动,故D正确。
故选:A。
【分析】 (1)小孔成像是光沿直线传播形成的,通过小孔所成的像是倒立的实像,小孔所成的像的大小与物体大小、像到小孔的距离和物距都有关系;
(2)当迎着月光走时,月光射到水面上时,反射光恰好进入人的眼睛;
(3)熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;
(4)过光心的光线传播方向不变。
4.【答案】D
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】 AC.海波从第5min开始熔化,到第10min海波和热水温度相等,因此海波不能继续吸热,而图中可以得出海波已经经历的熔化时间为10min-5min=5min;由于后面的图像情况未知,因此不能判断海波的最终熔化过程持续了多久,但此过程中海波继续吸热,温度不变,故AC错误;
B.海波熔化时温度不变,是晶体,熔化时温度为48℃,即它的熔点为48℃,凝固点为48℃,故B错误;
D.由图知,第10min时海波与烧杯中水的温度图象相交,即温度达到相同,此时海波的温度为48℃,海波可能是完全熔化了,也有可能是固液共存态,因此仍可能有固态海波存在,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点;表现在图像上,晶体熔化时有一段图像是水平的,而非晶体熔化时一直上升的;
(2)熔化结束时间减去开始熔化时间即为晶体海波的熔化时间;到第10分钟,海波的熔化将停止。
5.【答案】B
【知识点】物体运动状态的变化;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.结合图像信息,0~3s箱子保持静止,水平方向受推力与静摩擦力相互平衡,并非滑动摩擦。由推力图像可知此时推力大小为3N,对应静摩擦力大小同样为3N,故A错误。
B.t=5s 时箱子处于加速运动状态,水平推力大于滑动摩擦力。9~12s 箱子匀速前行,受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,可得滑动摩擦力恒为6N。由于接触面粗糙程度、箱子对地面的压力始终不变,全程滑动摩擦力保持6N 不变。此时推力为9N,计算合力:F合=F-f=9N-6N=3N,故B正确。
C.6~9s 箱子做减速运动,运动状态发生改变,但滑动摩擦力的决定因素为压力大小与接触面粗糙程度,两项条件均未发生变化,因此滑动摩擦力保持恒定,不会随运动速度改变,故C错误。
D.t=12s 撤去推力后,箱子不再受向前的动力,仅受地面摩擦阻力作用,运动速度会逐渐减小,做减速运动,无法保持匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)由图乙可知,0~3s内,箱子处于静止状态,水平方向受到的静摩擦力和推力平衡,而不是滑动摩擦力;
(2)在t=5s时,由图乙可知,箱子的速度在增加,9 12s内箱子做匀速直线运动,滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,整个过程两个条件均不变;
(3)在6~9s内,箱子做减速运动,同时滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,此阶段两个因素都未改变,则滑动摩擦力大小不变;
(4)在t=12s时,若松手,箱子受到摩擦力的作用,做减速运动。
6.【答案】B
【知识点】内能的概念;能量的转化或转移;能量守恒定律;太阳能及其利用与转化;能量的存在形式
【解析】【解答】A.电池处于充电模式时,外部电能输入电池内部,以化学能的形式储存起来,实现电能向化学能的转化,因此①应为化学能,故A错误。
B.电池向外供电的过程中,内部储存的化学能释放出来,转变为可供电路使用的电能,完成化学能到电能的转化,②对应电能,故B正确。
C.电动机运转工作时,消耗电能驱动机械运转,主要将电能转化为机械能,因此③不属于机械能,故C错误。
D.照明灯具通电发光时,消耗电能并释放光亮,能量主要转化为光能,故④并非光能,故D错误。
故选:B。
【分析】结合生活常见用电器与电源的工作原理,逐一辨析充电、供电、电动机、用电器工作过程中的能量转化形式
7.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.进行托里拆利实验时,若玻璃管内部混入少量空气,残留空气会产生额外气压,抵消部分外界大气压的作用,最终测得的大气压数值会小于真实标准值,故A符合题意。
B.人体向外呼气的过程中,胸腔收缩、肺部容积变小,内部气体压强随之升高,当肺内气压高于外界大气压时,气体便可顺利排出,故B不符合题意。
C.使用注射器抽取药液时,拉动活塞会使针筒内部空间变大、气压降低,外界大气压便会推动药液进入针筒内部,利用了大气压原理,故C不符合题意。
D.大气压强会随海拔升高而降低,高原地区气压偏低,水的沸腾温度随之下降,水温达不到常规高温,因此面食难以煮熟,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)一定质量的气体,肺的体积增大,则其压强变小;
(2)做托里拆利实验时,玻璃管中混进少许空气,会产生一定的压强,这些压强与水银柱产生的压强之和,与外界大气压平衡,所以,混进少许空气,水银柱的高度会变小,使测出的大气压小于实际;
(3)注射器能将药液吸入针管、吸盘是靠大气压的作用提起的;
(4)大气压强随海拔高度的增加而减小,液体沸点随大气压强的减小而降低。
8.【答案】C
【知识点】压强大小比较;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 A.若物体A、B密度相等,因物体A、B的体积相等,则物体A、B的质量相等、重力相等;因物体A悬浮、物体B漂浮,根据物体的浮沉条件可知:物体漂浮、悬浮时受到的浮力大小等于物体的重力,则物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力,故A错误;
B.若物体A、B密度相等,因物体A悬浮、物体B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可知:物体A的密度等于甲液体的密度,物体B的密度小于乙液体的密度,则甲液体的密度比乙液体的密度大;因两容器中液面相平,液体深度相等,由液体压强公式可知:液体甲对容器底部的压强大于液体乙对容器底部的压强,故B错误;
C.若甲、乙液体密度相等,由题意可知:物体A排开液体的体积比物体B排开液体的体积大,由阿基米德原理可知:物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故C正确;
D.若甲、乙液体密度相等,因物体A悬浮、物体B漂浮,物体A的密度等于甲液体的密度,物体B的密度小于乙液体的密度,则物体A的密度大于物体B的密度,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)物体的浮沉条件:物体漂浮时,F浮=G;物体悬浮时,F浮=G;物体沉底时,F浮<G;
(2)密度大小与浮沉的关系:物体漂浮时,ρ物<ρ液;物体悬浮时,ρ物=ρ液;物体沉底时,ρ物>ρ液;
(3)若物体A、B密度相等,因两物体体积相等,则两物体质量相等、重力相等;已知物体A悬浮、B漂浮,根据物体的浮沉条件可比较两物体受到的浮力大小关系;已知物体A悬浮、B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可比较甲、乙液体的密度大小,因两容器中液体相平,液体深度相等,由液体压强公式p=ρgh可比较液体对容器底部的压强大小;
(4)若甲、乙液体密度相等,由图可知两物体排开液体的体积大小,由阿基米德原理可比较两物体受到的浮力大小;已知物体A悬浮、B漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可比较物体A、B的密度大小。
9.【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 A、两摩擦层相互摩擦过程中只是使电荷发生了转移,故A错误;
B、两摩擦层摩擦后带上的是等量异种电荷,故B错误;
CD、两摩擦层在摩擦的过程中是负电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移,故C错误、D正确。
故选:D。
【分析】 摩擦起电的实质是:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,发生电子的转移。
两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。
10.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】白炽灯可以正常点亮,由此能够排除电路短路与保险丝熔断的故障情况。插座左右两孔经测电笔检测,氖管全部发光,表明线路火线供电正常,问题出在零线一侧。电热壶无法正常工作,结合电路故障特征可判断,零线在C、D两点之间出现断开,因此对应正确选项为A。
故选:A。
【分析】结合灯泡工作状态、测电笔检测现象,逐一排查短路、断路类电路故障,依据火线、零线的带电规律,锁定零线断路的具体位置。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】图乙,与压敏电阻并联,电压表连接在滑片上,测量下部分电阻的电压,电流表测量支路电流。
A.体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据,电流变大,电流表示数越大,电流表显示体重,示数越大,故A错误;
B.体重越小,压敏电阻的阻值变大,根据并联电路各支路互不影响,的电流不变,电压不变,根据,消耗的电功率不变,故B错误;
C.滑片上接电压表,身高改变,滑片移动时,电压表示数会改变,接入电路的电阻不变,通过的电流不变,故C错误;
D.体重相同时,压敏电阻受到的压力相同,阻值相同,通过电流不变,身高不同,接入电路的电阻不变,通过的电流不变,干路电流不变,根据,电路消耗的总功率相同,故D正确。
故选D。
【分析】电阻并联时,各支路互不影响;根据支路电阻变化,判断电流的变化;并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据P=UI,判断电功率的变化;滑片上连接电压表时,滑片移到,电阻不变,电压表示数改变。
12.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;定滑轮及其工作特点;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、由图可知,上、下两个滑轮的轴的位置固定不变,为定滑轮;中间滑轮的轴随物体一起运动,为动滑轮,故A正确;
B、由图可知,n=2,绳子自由端的速度为:,故B正确;C、物体的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N,物体受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N,绳的拉力F等于弹簧测力计的示数,即F=200N,
拉力做的总功为W总=Fs=Fns物=200N×2×1m=400J,
拉力做的有用功为W有=fs物=300N×1m=300J,
克服动滑轮重做的功为:
W动=W总-W有-W绳+摩=400J-300J-20J=80J,
则动滑轮重为:,故C正确;
D、由效率公式可知,滑轮组的机械效率,故D错误。
故选:D。
【分析】 (1)轴的位置固定不变的滑轮叫定滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)根据滑轮组装置确定绳子有效股数n,绳子自由端拉力的速度v=nv物;
(3)利用G=mg计算物体的重力,物体受到的摩擦力为物重的0.1倍,拉力F大小等于弹簧测力计的示数,根据W总=Fs=Fns物和W有=fs物求出拉力做的总功和有用功,据此求出克服动滑轮重做的功,利用W动=G动s物求出动滑轮重;
(4)根据求出滑轮组的机械效率。
13.【答案】2.00;307.5
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】 (1)刻度尺1cm分为10个小格,分度值均为0.1cm,但A刻度尺与零刻度线未对齐;B刻度尺左侧为4.00cm,右侧对应6.00cm,所以物体长度为6.00cm-4.00cm=2.00cm。
(2)在停表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为5min;
在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.5s,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即停表的读数为5min7.5s=307.5s。
故答案为:2.00;307.5。
【分析】 (1)刻度尺使用时,刻度尺要放正,有刻度的一边要紧贴被测物体;刻度尺的分度值(即最小刻度值)越小,刻度尺越精确;刻度值读数时,注意要有估读值;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和。
14.【答案】④;厚
【知识点】光的折射规律;光的色散;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】 由图甲光的色散可知:紫光比红光的折射能力强,所以紫光的折射角小于红光,故应靠近法线。在区域④。
人眼的晶状体是一个焦距可以变化的凸透镜,眼看远处物体时,晶状体较薄;看近处的书本时,需要增强折光能力,让像成在视网膜上,因此晶状体形状会变厚。
故答案为:④;厚。
【分析】太阳光是一种复色光,所以我们可以通过三棱镜将其分解为七种颜色的色光,即该现象称为光的色散,据此确定偏转程度;由图甲知,红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大,据此画图。
看远处物体时,人眼晶状体变薄,看近处物体时,人眼晶状体变厚。
15.【答案】热胀冷缩;上升
【知识点】温度及温度计的使用与读数;大气压强与高度的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】 液体有热胀冷缩的性质,此装置分别放入热水和冷水中,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;
把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内液面会上升。
故答案为:形状;热胀冷缩;上升。
【分析】 液体受热时体积膨胀,受冷时体积收缩,说明液体有热胀冷缩的性质;把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小。
16.【答案】50;2.16
【知识点】燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程;有关热机的计算
【解析】【解答】 (1)飞轮每分钟转6000转,则每秒钟转:,单缸四冲程汽油机每两转对外做功一次,每秒对外做功为:;
(2)每秒对外做功为:,
1小时对外做功为:,
汽油机的效率为:η=25%,
汽油完全燃烧释放的热量为:,
消耗的汽油的质量为:;
故答案为:50;2.16。
【分析】 (1)单缸四冲程汽油机每转两圈做一次功,求出每秒的转数再除以2得到每秒对外做功的次数;
(2)求出1小时对外做的功,利用效率公式求出汽油燃烧释放的热量,再用公式求出消耗的汽油的质量。
17.【答案】8:5;5
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【解答】 由题意可知,借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度,
F2对物体做的有用功等于F1对物体直接做的功,即W有=W1=40J,
根据可得,F2做的总功:;根据W=Fs可得,F1与F2之比为;
克服B与斜面间的摩擦做的额外功:W额=W总-W有=50J-40J=10J,
根据W额=fs可得,B与斜面间的摩擦力:。
故答案为:8:5;5。
【分析】 根据W=Fs求得F1与F2之比;
克服B与斜面间的摩擦做的功为额外功,根据W总=W有+W额求额外功,根据W额=fs求B与斜面间的摩擦力。
18.【答案】55;27.5
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】 由图甲知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,根据知总功率最小,电火锅处于低温挡;当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,总电阻最小,根据知总功率最大,电火锅为高温挡,功率为880W;
电热丝在高温挡工作时连入电路的阻值;
当S1断开,S2接b时,电路为只有R2工作,电火锅为中温挡,功率为440W;
由P=得,电阻丝R2的阻值:;
由图乙知低温挡的功率为220W,根据知两电阻串联之后的总电阻,
根据电阻串联的特点可知R1=R串-R2=220Ω-110Ω=110Ω;
如果接入电源电压为110V,根据欧姆定律可知电火锅在低温挡工作时的电流,
根据P=I2R可知R1的电功率P=I2R1=(0.5A)2×110Ω=27.5W。
故答案为:55;27.5。
【分析】 由图甲知,当S1断开,S2接a时,两电阻串联,总电阻最大,根据知总功率最小,电火锅为低温挡;当S1断开,S2接b时,电路为只有R2工作,电火锅为中温挡;当S1闭合,S2接b时,两电阻并联,总电阻最小,电火锅为高温挡;根据知电热丝在高温挡工作时连入电路的阻值;
由图乙知中温挡功率,根据知R2的阻值,由图乙知低温挡功率,根据知两电阻串联之后的总电阻,由串联电路特点计算R1的阻值;
如果接入电源电压为110V,根据欧姆定律可知电火锅在低温挡工作时的电流,根据P=I2R可知R1的电功率。
19.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】 过S'点向平面镜作垂线,并延长至等长,得到物点S,连接S'A与平面镜相交于一点,这就是光线的入射点,连接S与入射点、入射点与A并标出箭头,得到入射光线和反射光线,如图所示;
【分析】 根据像物等距可做出发光点S,再连接S'A可确定反射点O的位置,最后可画出入射光线和反射光线。
20.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】 阻力F2作用在M点,方向是竖直向下的;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;
图中支点在O点,动力作用点在N点,当以ON作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于ON斜向上,如下图所示:
【分析】 杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
21.【答案】(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母
(2)44;1.1
(3)M2;1.05;无
【知识点】密度公式及其应用;固体密度的测量;设计实验测密度
【解析】【解答】(1) 把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,指针左偏,则应向右调节平衡螺母使横梁水平平衡。
(2) 根据图示的天平读数,我们可以知道右盘中的砝码总质量为20g+20g=40.0g,标尺上游码的示数为4g,因此,李子的质量m为砝码总质量与游码示数之和,即m=40g+4g=44g,
根据密度公式可知,李子的密度
(3) 在测量奶茶密度的实验中,我们需要确保取出李子后加入的奶茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,这样,我们就可以通过比较加入奶茶前后的质量差来计算出被李子排开的奶茶的质量,进而利用李子的体积(即被排开奶茶的体积)来求出凉茶的密度,
根据图示我们可以知道,加入奶茶后奶茶和烧杯的总质量为282g,而最初奶茶和烧杯的总质量为240g,因此,被李子排开的奶茶的质量为m排=282g-240g=42g
由于李子沉底,所以李子的体积就等于被排开奶茶的体积,即V排=V李=40cm3,
因此,凉茶的密度为。
拿出李子带出奶茶后,补加奶茶时会同时补上带出的体积,最终液面仍到达,测得的质量差和体积都不变,因此对测量结果无影响。
故答案为:(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母;(2)44;1.1;(3)M2;1.05;无。
【分析】 (1)把天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端的零刻度线处,再调节天平平衡使天平的横梁在水平位置平衡,为后续的测量做好准备。
(2)砝码的质量和游码对应刻度值之和为被测物体的质量,又知李子的体积,利用密度公式计算其密度。
(3)测量奶茶密度的实验中,我们需要确保取出李子后加入的奶茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,这样,我们就可以通过比较加入奶茶前后的质量差来计算出被李子排开的奶茶的质量,进而利用李子的体积来求出奶茶的密度。
(1)天平使用前,放在水平桌面后,需先将游码移到标尺左端零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡,图中游码未归零,因此接下来进行该操作。
(2)[1]天平读数为砝码质量加游码示数:砝码总质量,游码示数为,因此李子质量
[2]李子的密度
(3)[1]加入奶茶的体积等于李子的体积,因此取出李子后需要加奶茶使液面上升至标记处。
[2]加入奶茶的质量
加入奶茶的体积等于李子体积
因此奶茶密度
[3]拿出李子带出奶茶后,补加奶茶时会同时补上带出的体积,最终液面仍到达,测得的质量差和体积都不变,因此对测量结果无影响。
22.【答案】(1)断开;R断路
(2)正比;小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变
(3)R1
(4)
【知识点】电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)连接实物电路时,开关断开,是为了保护电路。
电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表与电源接通,导线连接完好,则故障可能是与电压表并联的定值电阻断路;
(2)由图像可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;该实验不能用小灯泡代替定值电阻;当灯泡两端的电压变大时,电路中的电流变大,小灯泡灯丝温度升高,小灯泡的电阻变大,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,探究“电流与电压的关系”时,要保持电阻阻值不变;
(3)控制定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U1=4.5V-2V=2.5V,由串联电路的电流规律可得,当R=30Ω时,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为,为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求;滑动变阻器的电阻值应大于等于37.5Ω,因此滑动变阻器该选择R1(50Ω、2A);
(4)当开关都闭合时,电阻R0被短路,电路为Rx的简单电路,电流表示数为I1,电源电压U=I1Rx①
当S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电流表示数为I2,电源电压为U=I2R0+I2Rx②
联立①②两式解得,则。
故答案为:(1)断开;R断路;(2)正比;小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变;(3)R1;(4)。
【分析】(1)为电路安全,连接电路时,要断开开关;
正确连接电路后,闭合开关,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表有较大示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(2)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;探究电流与电压的关系实验,不能用小灯泡来代替定值电阻,因为小灯泡的电阻随温度的升高而变大;
(3)探究电流与电阻的关系的实验电阻电阻两端电压为2V,要确保5个电阻都能接入电路,当把30Ω电阻接入电路中,由串联电路中电压的分配与电阻成正比,求出滑动变阻器接入的阻值,确定选用的滑动变阻器;
(4)①当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表的示数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过电路的电流,电流表的示数为I2;
③根据串联电路电压规律、串联电路电阻规律、欧姆定律表示电源电压,解方程可得待测电阻Rx的值。
(1)[1]连接实物电路时,为了保护电路,应将开关断开。
[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表示数为4.5V,说明电压表与电源接通,导线连接完好,则故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(2)[1]如图乙,图像为过原点的斜线,是正比例函数的图线,因此可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
[2]该实验不能用小灯泡代替定值电阻,理由是:探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻的阻值不变,小灯泡的电阻随温度升高而增大,不能控制电阻不变。
(3)探究电流与电阻关系的实验中,控制定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压
由串联电路的电流规律可得,当时,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为
为确保5个电阻任选一个接入电路都能达到上述要求,滑动变阻器的最大电阻应大于等于37.5Ω,因此滑动变阻器该选择(50Ω、2A)。
(4)当开关都闭合时,电阻R0被短路,电路为Rx的简单电路,电流表示数为I1,电源电压为……①
当闭合S1,断开S2时,两个电阻串联,电流表示数为I2,电源电压为……②
联立①②两式解得
23.【答案】(1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡L串联,灯泡恰好正常发光,因此灯泡两端电压等于额定电压,电路电流等于灯泡额定电流。
灯泡的额定电流
根据串联电路电压规律,R1两端电压
由欧姆定律得R1的阻值。
答:的阻值36Ω。
(2)当S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1与R2并联,并联电路各支路电压等于电源电压,即
通过R1的电流
,符合电流表A1的量程要求,支路安全。电源电压U不变,根据,要使总功率最大,需要干路总电流I总最大,由于,I1为定值,因此需要通过R2的电流I2最大,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为;若干路电流达到电流表A的量程最大值,则
大于滑动变阻器允许的最大电流,因此为保证元件安全,通过R2的最大电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值
,在滑动变阻器可调范围内,符合要求。
此时干路最大总电流
符合电流表A的量程要求,电路的最大总功率
答: 滑动变阻器连入电路的阻值为, 电路的最大总功率为。
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡串联,灯泡恰好正常工作,由串联电路特点和计算R1的阻值;
(2)当S、S1、S2均闭合,R1与R2并联,由并联电路特点和电流表的量程以及变阻器规格确定电路中最大电流,由欧姆定律计算此时R2连入电路的阻值,由P=UI计算最大功率。
(1)闭合S,断开S1、S2时,R1与灯泡L串联,灯泡恰好正常发光,因此灯泡两端电压等于额定电压,电路电流等于灯泡额定电流。
灯泡的额定电流
根据串联电路电压规律,R1两端电压
由欧姆定律得R1的阻值
(2)当S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1与R2并联,并联电路各支路电压等于电源电压,即
通过R1的电流
,符合电流表A1的量程要求,支路安全。电源电压U不变,根据,要使总功率最大,需要干路总电流I总最大,由于,I1为定值,因此需要通过R2的电流I2最大,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为;若干路电流达到电流表A的量程最大值,则
大于滑动变阻器允许的最大电流,因此为保证元件安全,通过R2的最大电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值
,在滑动变阻器可调范围内,符合要求。
此时干路最大总电流
符合电流表A的量程要求,电路的最大总功率
24.【答案】(1)木块B浸没在水中,则其排开水的体积V排B=VB=300cm3=3×10-4m3,
则块B所受浮力的大小:FB=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。
答:图甲中木块B所受浮力的大小为3N。
(2)A、B刚好悬浮,则有FA+FB=GA+GB,
则金属块A受到的浮力大小为:FA=GA+GB-FB=2.7N+1.8N-3N=1.5N,
金属块A的体积。
答:金属块A的体积为1.5×10-4m3。
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时,木块B漂浮,此时木块B受到的浮力:FB'=FB=1.8N,
容器中A、B排开水的体积变化量:。
容器中水的深度变化量:,
则细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80Pa。
答:细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量为80Pa。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 (1)物体浸没在液体中水,排开液体的体积等于其自身体积,据此利用F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
(2)物体悬浮时,浮力等于重力,据此求出金属块A受到的浮力,然后利用阿基米德原理求出其排开水的体积,即为其体积。
(3)若将细线剪断后,待A、B都静止时,木块B漂浮,利用物体浮沉条件可知其受到的浮力;求出与细线剪断前的浮力变化量,进而求出容器中A、B排开水的体积变化量、水的深度变化量,最后利用液体压强公式求出细线剪断前后,水对容器底部压强的变化量。
(1)由题可知,图甲中木块B悬浮,即浸没在水中,则排开水的体积等于B的体积,即
根据阿基米德原理,木块B所受浮力
(2)图甲中A、B整体悬浮,整体的浮力等于总重力,总重力为
因此整体的浮力
整体的浮力等于A、B所受浮力之和,即
因此金属块A所受的浮力
由于金属块A完全浸没,体积等于排开水的体积,由阿基米德原理变形可得
(3)由图可知,剪断细线后,A沉底,排开水的体积不变;木块B漂浮,浮力等于自身重力,即,此时B排开水的体积为
剪断细线前排开液体的总体积:
剪断细线后排开液体的总体积:
则排开液体体积的变化量:
容器的底面积
故水面下降高度
由液体压强公式,压强变化量为
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