江苏省无锡市江阴市青阳片2019-2020学年九年级下学期期中物理试题
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一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确)
1.(2分)下列关于信息传递的说法中,正确的是( )
A.电磁波的频率越高,传播的速度就越大
B.手机间通话是靠超声波传递信息的
C.微波不具有能量
D.在电梯内接打手机经常会出现信号较弱的情况,原因是金属鸟笼结构对电磁波有屏蔽作用
2.(2分)如图所示,有关声现象的实验中,下列说法正确的是( )
A.甲图中通过观察纸屑跳动的幅度可以探究“音调与频率的关系”
B.乙图中通过观察乒乓球是否被弹起可以探究“声音的产生”
C.丙图中通过逐渐抽取玻璃罩中的空气可以直接得出真空不能传声
D.丁图中通过用相同大小的力拨动伸出长度不同的锯条可以探究“响度与振幅的关系”
3.(2分)关于光现象的描述,下列说法不正确的是( )
A.如图:墙上出现手影﹣手挡住了光沿直线传播的路径
B.如图:从不同角度能看见光屏上的实像﹣光发生镜面反射
C.如图:平行光经凹透镜后的现象﹣凹透镜对光有发散作用
D.如图:小明通过平面镜看到小猫,同时小猫通过平面镜也看到小明﹣﹣反射时光路可逆
4.(2分)为使电子器件正常工作,常用热管进行降温。如图所示热管一端为蒸发端,受热时,液态介质吸收热量迅速挥发,蒸气流向冷凝端;在冷凝端,气态介质释放热量,重新凝结成液体流回蒸发端。如此循环,热量就由热管一端传至另外一端。在蒸发端和冷凝端介质所发生的物态变化分别为( )
A.升华和凝华 B.汽化和液化 C.熔化和凝固 D.液化和汽化
5.(2分)水平面上的甲、乙两个物体,它们都受到水平拉力和摩擦阻力作用,其路程﹣时间图象如图所示。则可判断两个物体在水平方向上的受力情况是( )
A.甲、乙都受平衡力作用
B.甲、乙都受不平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受不平衡力作用
D.甲不受平衡力作用,乙受平衡力作用
6.(2分)小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的压力与钩码的重力是一对平衡力
7.(2分)下列人或物体运动到最高点,若外力全部撤销,能保持做匀速直线运动的是( )
A.水中的乒乓球由静止释放上升到最高点
B.滚摆竖直上升到最高点
C.斜抛出去的皮球落地后又弹到最高点
D.荡秋千的人达到最高点
8.(2分)李磊同学自行设计了一套智能家居控制系统,整个电路的通断可以通过手动开关S1控制,也可通过手机APP远程控制开关S2完成。为环保节能,当室内光线较暗时,光控开关S3会自动闭合;低于预设温度后温控开关S4会自动闭合开启空调系统,灯泡和空调系统均可独立工作。以下简化电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)原长为L的橡皮筋一端固定在O点,另一点悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距高为2L.下列图中,能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能随运动距离变化的关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图的实验说明磁场能产生电流
B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机
C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置
D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用
11.(2分)如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,密闭容器中有一定量的空气,容器上盖有一管口用塑胶软管与U形压强计相连通,下列分析正确的是( )
A.图甲、乙两次实验都无法研究电流产生的热量与时间的关系
B.图甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.图乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.图乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
12.(2分)如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则此过程中下列选项正确的是( )
A.电路总功率的最大值为43.2W
B.滑动变阻器最大功率为3.6W
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.定值电阻电功率的变化值为8.1W
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共25分)
13.(2分)如图所示是木块在水平面上运动时每隔相等时间曝光一次所得到的照片,曝光时间间隔为0.02s,木块从1位置到3位置运动的距离是 cm,木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
14.(2分)饺子是中国的传统美食。如图所示,包饺子时,用力捏面皮,面皮会粘在起,说明分子之间存在 。饺子出锅后整个厨房都能闻到香味,这是 现象。
15.(2分)如图所示,放在水平面上的小车在水平向右的拉力F作用下做加速直线运动,物体A处于静止状态。拉力F的大小为6N,弹簧测力计(自重不计)的示数为4N,则物体A所受摩擦力的大小为 N,方向是 。
16.(3分)利用图中装置“探究水沸腾时温度变化的特点”:
(1)在安装器材时最后装的是 (选填“酒精灯”或“温度计”)。
(2)为便于观察实验现象和缩短实验时间,应选用适量 ℃(选填“20℃”“40℃”或“80℃”)的水。水沸腾后,若拿走酒精灯,沸腾的水 (选填“会”或“不会”)立即停止沸腾。
17.(3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,小王同学所在的实验小组画出了如图甲所示的物距u和像距v对应关系图象。
(1)小王实验小组所用凸透镜的焦距是 ;
(2)他们认真总结了凸透镜成像的规律,发现在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 (选填“A、B、C、D”中的一个选项)
(3)小组中小李同学,把自己的近视眼镜放在了蜡烛和凸透镜之间,如图丙,发现光屏上的像变模糊了,小李将光屏远离凸透镜移动时,像又变清晰了。小组同学讨论,如果开始放上近视眼镜后,不移动光屏和凸透镜,只移动蜡烛,要想在光屏上成清晰的像,应将蜡烛 凸透镜(选填“远离”或“靠近”)。
18.(3分)现有一形状不规则的金属块,小明同学用弹簧测力计、细线、烧杯、水,测出了金属块的密度。
(1)请将实验步骤补充完整
①用细线系住金属块,用弹簧测力计测出其重力G。
② 。
③金属块密度的表达式为ρ= (已知水的密度为ρ水)。
(2)实验反思:在实验中,要使测力计的示数有明显的变化,金属块的体积应该 (选填“大一些”或“小一些”)。
19.(2分)为了测量大气压强,某同学选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。实验步骤如下:
(1)如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N;
(2)该同学所测得的大气压强值为 Pa。
20.(2分)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该 (选填“向左端移动”、“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
21.(3分)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。电源电压为36V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙。当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度 (选填“变小”“变大”或“不变”);当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω.为了保证灯泡两端的电压不超过24V,滑动变阻器R连入电路的阻值不得小于 Ω。
22.(3分)如图所示,是小明为学校楼道口设计的智能照明电路,L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,控制电路电源为蓄电池,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。电路中R2的阻值随光照强度的增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”),R1的电功率随之 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。为了节约能源,照明灯L要晚一些打开,需要 R1的阻值(选填“增大”或“减小”)。
三、解答题(本题共7小题,共31分.其中24、28题应写出必要的解题过程)
23.(2分)小磁针静止时的指向如图所示,在图中标出通电螺线管的N极和电源正极。
24.(2分)图中杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡在图中的位置,请画出此力的示意图和力臂。
25.(4分)如图所示,是某品牌的自动吸水微电脑控温电茶壶,它能将水从水桶中自动吸入茶壶,并通过加热丝将水烧开。表格中是它的部分技术参数。
型号
T﹣15A
额定电压
220V
额定总功率
1010W
额定煮水功率
1000W
额定抽水功率
10W
额定壶体容量
1L
(1)一次烧水时,吸水装置将一壶水从距离出水口0.8m高的水桶中抽到壶中:
①此过程需要对水做功多少?(取g=10N/kg)
②完成一次抽水用时40s,出水口的横截面积为12.5×10﹣6m2,假设水在水管中匀速流动,出水口的水流速度为多少?
(2)在额定电压下,将初温为20℃的一壶水烧至100℃,实际需要用时366s,则烧水过程中的能量利用效率为多少?(计算结果保留一位小数)(c水=4.2×103J/(kg•℃))
26.(6分)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,如图所示。
(1)让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是 。
(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长,表明它在该表面受到的阻力最 。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做 运动。
(4)如图丙所示,让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,则还可以探究小车的 关系(选填序号)。
①重力势能与质量;②重力势能与高度;③动能与质量;④动能与速度
(5)如图2所示,用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动,此时测力计的示数为 N。
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,可探究木块的 关系(选填序号)。
①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度;②滑动摩擦力的大小与压力大小;
27.(5分)小华探究杠杆平衡条件时,所用的杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)实验前小华发现杠杆处于如图甲所示的状态,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向 调(填“左”或“右”)。实验目的 。
(2)如图乙所示,小华在A点挂2个钩码,B点挂4个钩码,刚好使杠杆水平位置平衡,并记录实验数据。接着他将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆此时会 (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”),调整后并记录实验数据。
(3)为寻找规律,小华用弹簧测力计按丙图所示:第一次弹簧测力计倾斜拉,其读数为F1,第二次弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F2,当杠杆在水平位置平衡,两次弹簧测力计读数F1 F2(填“<”“=”或“>”)。
28.(6分)小明用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。
(1)请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则接线柱 间(填接线柱的数字编号)出现了 (选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣I图像如图3所示,则小灯泡的额定功率是 W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 (选填选项前字母);
A.“5Ω,2A”B.“15Ω,2A”C.“25Ω,2A”D.“30Ω,2A”
(4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1 △R2,(选填“>”、“<”或“=”),你的理由是: 。
29.(6分)妈妈为了给小丽增加营养,买了一款煲汤用的电热锅,额定电压是220V,加热时的额定功率是1100W,加热效率为84%,简化电路如图所示,S1为温控开关,发热电阻R1与R2的阻值恒定,电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为
4:25.请解答:
(1)当同时闭合开关S、S1时,电热锅处于 (选填“加热”或“保温”)状态;
(2)若正常工作时,电热锅将4L水从40℃加热到65℃,水吸收的热量是多少?
(3)电阻R1的阻值是多少?
(4)在用电高峰期,家中只有电热锅和液晶电视机工作时,电热锅将4L水从40℃加热到65℃,实际用时550s。若此过程中共消耗6.1×105J的电能,计算这时通过液晶电视机的电流是多少?(假设加热过程中电热锅的加热效率不变)
2019-2020学年江苏省无锡市江阴市青阳片九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确)
1.【解答】解:A、电磁波的传播速度与介质有关,与频率无关,故A错误;
B、手机是现代人们最常用的通信工具之一,手机间通话和收发信息是利用电磁波实现的,故B错误;
C、微波可以传递信息,也具有能量,故C错误;
D、由于“金属鸟笼结构”对电磁波有屏蔽作用,所以在电梯内接打手机经常会出现信号较弱的情况,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:
A、甲图中通过观察纸屑跳动的幅度可以探究“响度与振幅的关系”,故A错误。
B、乙图中通过观察乒乓球是否被弹起可以探究“声音的产生”,利用了乒乓球的弹开,将音叉的振动放大,故B正确。
C、丙图中通过逐渐抽取玻璃罩中的空气,可以推理得出真空不能传声,采用了理想实验法,故C错误。
D、丁图中通过用相同大小的力拨动伸出长度不同的锯条,锯条的振动频率不同,发出声音的音调不同,可以探究“音调与频率的关系”,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、墙上出现手影是光在直线传播的过程中遇到了不透明的手,在手后面光照不到的区域形成手影,故A正确。
B、从不同角度能看见光屏上的实像是漫反射,故B错误;
C、凹透镜对光有发散作用,平行光经凹透镜后变的发散,故C正确;
D、光在反射时光路可逆的,如果小明通过平面镜看到小猫,则小猫通过平面镜也看到小明,故D正确。
故选:B。
4.【解答】解:“热管”里面蒸发端的液体会吸热从液态变成气态即汽化;当蒸气传到温度低的冷凝端时遇冷液化成液体流回到蒸发端,会放出热量。
故选:B。
5.【解答】解:由图象可知,乙通过的路程与时间成正比,则乙做匀速直线运动;甲物体的路程不随时间变化,甲处于静止状态,所以甲、乙处于平衡状态,都受平衡力作用。
故选:A。
6.【解答】解:
A、钢丝对自行车的支持力等于自行车和所挂物体的重力的和,不等于自行车的重力,不是一对平衡力,故A错误;
B、自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;
C、自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、自行车对绳的压力与钩码的重力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:
A.当水中的乒乓球由静止释放上升到最高点时,乒乓球最终处于漂浮静止,若外力全部消失,乒乓球将保持原来的静止状态。故选项A不符合题意;
B.当滚摆竖直上升最高点时,滚摆处于瞬时静止,所以当外力全部消失时,滚摆会保持静止状态。故选项B不符合题意;
C.当小球在某次跳到最高点时,若外力突然全部消失,即小球在竖直方向上不会运动,但小球在水平方向上会保持原来的水平速度,将在水平向右做匀速直线运动。故选项C符合题意;
D.当秋千运动到最高点时,人和秋千在这一瞬间是静止的,所以当此时外力全部消失时,人和秋千都会保持静止的状态不再改变。故选项D不符合题意。
故选:C。
8.【解答】解:
整个电路的通断可以通过手动开关S1控制,也可通过手机APP远程控制开关S2完成,说明两个开关能独立工作、互不影响,S1和S2应该并联在干路上;
当室内光线较暗时,光控开关S3会自动闭合,说明S3与灯泡串联;低于预设温度后,开关S4会自动闭合开启空调系统,说明开关S4与风机串联,灯泡和空调系统均可独立工作说明灯泡和空调系统并联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
9.【解答】解:
橡皮筋长为L,小球从O点下降至L过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;
小球从L继续下降至2L过程中,重力先大于弹力,所以小球做加速运动,速度增大,动能增大;当重力等于弹力时,速度最大,动能最大,因此,动能最大的点在大于L的位置;当重力小于弹力时,小球的速度变小,动能减小,动能会转化为橡皮筋的弹性势能,到达最低点时,其动能为0;
所以,对照选项中的图象可知,只有C图符合题意。
故选:C。
10.【解答】解:A、图甲是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误,不符合题意。
B、图乙是电磁感应实验,根据此原理可以制成发电机;所以B说法正确,符合题意。
C、图丙是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以C说法错误,不符合题意。
D、图丁是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法错误,不符合题意。
故选:B。
11.【解答】解:
A、甲、乙两次实验中,通过的电流相同、电阻相同,都可以改变通电时间,进而研究电流产生的热量与时间的关系,故A错误。
B、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,故B错误;
C、乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系,故C错误;
D、乙实验,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:由图甲可知,滑片在左端时,变阻器连入阻值为0,电压表被短路,示数为0,电流为I左=1.2A,
滑片在右端时,变阻器连入阻值最大,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时电压表示数最大,电路中电流最小,U滑=9V,电流为I右=0.3A,
根据欧姆定律可得:
U=I左R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=I右R1+U滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
两式联立:I左R1=I右R1+U滑,
即:1.2A×R1=0.3A×R1+9V,
解得R1=10Ω,U=12V;
滑片在左端时,电路总功率有最大值:P大=UI左=12V×1.2A=14.4W,故A错误;
定值电阻电功率的最小值:P1小=I右2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W;
定值电阻电功率的最大值:P1大=I左2R1=(1.2A)2×10Ω=14.4W,
定值电阻电功率的变化:△P=P1大﹣P1小=14.4W﹣0.9W=13.5W,故D错误;
由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值:R滑===30Ω,故C错误;
滑动变阻器的功率:P=I2R=()2R2=R2==,由此可知,当R1=R2=10Ω时,滑动变阻器的电功率最大,最大为:P大===3.6W,故B正确。
故选:B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共25分)
13.【解答】解:
(1)由图知,刻度尺分度值为1mm,
则木块从1位置运动到3位置时距离为:6.20cm﹣2.60cm=3.60cm;
(3)由图知,木块从1位置运动到4位置时,频闪3次,所用时间为t=0.02s×3=0.06s,
木块运动的距离:s=8.00cm﹣2.60cm=5.40cm=0.054m,
则木块从1位置到4位置运动的平均速度:v===0.9m/s。
故答案为:3.60;0.9。
14.【解答】解:
包饺子时,用力捏面皮,面皮会粘在起,说明分子之间存在引力;
饺子出锅后整个厨房都能闻到香味,是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动进入到空气中,这是扩散现象。
故答案为:引力;扩散。
15.【解答】解:物体A静止不动,所以A 受到弹簧测力计水平向左的拉力与A受到水平向右的摩擦力是一对平衡力,则f=F′=4N,方向水平向右。
故答案为:4;水平向右。
16.【解答】解:(1)实验时需要用酒精灯外焰加热,故先安装下面器材,确定后酒精灯的位置,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,在安装器材时最后装的是温度计;
(2)为便于观察实验现象和缩短实验时间,可以适当提高初温,应选用适量40℃;撤去酒精灯停止加热,由于水暂时能够从烧杯底继续吸热,所以不能立即停止沸腾。
故答案为:(1)温度计;(2)40;不会。
17.【解答】解:(1)由图甲知U=V=16cm时,光屏上能得到倒立、等大的实像,
所以,16cm=2f,
解得:f=8cm;
(2)凸透镜成像时,u>2f时,光屏上能得到倒立、缩小的实像;f<u<2f时,光屏上能得到倒立、放大的实像;u=2f时,光屏上能得到倒立、等大的实像;u<f时成正立放大的虚像;凸透镜不可能成正立缩小的像,故B不可能;
(3)近视镜是凹透镜,且凹透镜对光线有发散作用,若将凹透镜放在光蜡烛和凸透镜之间,像会远离凸透镜,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变清晰,若不移动光屏,相对于像距减小,所以需要增大物距,故将蜡烛原理凸透镜。
故答案为:(1)8cm;(2)B;(3)远离。
18.【解答】解:
(1)实验步骤:
①用细线系住金属块,用弹簧测力计测出其重力G。
②将金属块浸没水中,记下弹簧测力计示数F。
③金属块的质量:m=,
当金属块全浸入时弹簧测力计示数F,所以F浮=G﹣F;
由阿基米德原理可得,金属块的体积:V=V排==,
所以金属块密度的表达式为ρ===•ρ水。
(2)由G﹣F=F浮,可知要使测力计的示数有明显的变化,即要增大金属块浸没时受到的浮力,由阿基米德原理可知应增大金属块的体积。
故答案为:(1)将金属块浸没水中,记下弹簧测力计示数F;•ρ水;(2)大一些。
19.【解答】解:(1)弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N,读数为F=6N+0.2N×2=6.4N;
(2)由图甲可知注射器有刻度部分的长度为L=4.00cm,由p=,V=SL可计算出大气压强:
p====1.024×105Pa。
故答案为:(1)6.4;(2)1.024×105
20.【解答】解:
(1)根据串联分压原理可知,将小到大进行更换,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中,应控制电压表的示数不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(2)电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,
则变阻器分得的电压为电压表示数的=1.4倍,根据分压原理可知=,则当接入25Ω的最大定值电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.4R定=1.4×25Ω=35Ω,
故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于35Ω。
故答案为:向右端移动;35。
21.【解答】解:
(1)电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,
根据图乙可知,通过灯泡的电流变小,灯泡两端电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,因此灯泡的亮度会变小。
(2)灯泡L的额定电压为24V,由图乙可知,当UL=24V时,通过的电流IL=0.4A,
由I=可得,灯丝的电阻:
RL===60Ω。
(3)由串联电路特点可知,灯泡两端的电压不超过24V,滑动变阻器两端电压最小:
UR=U﹣UL=36V﹣24V=12V,
此时电路中电流最大为I=IL=0.4A,由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的电阻最小:
R===30Ω。
故答案为:变小;60;30。
22.【解答】解:(1)天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,根据R=可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大,反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,所以光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小。
(2)电路中R2的阻值随光照强度的增大而减小,即光照强时电阻小,电流大,根据P=I2R1可知,R1的电功率随之增大。
(3)由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据R=可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变;
当照明灯L晚一些打开时,光照强度变弱,R2的阻值增大,根据串联电路电阻的规律知应减小R1的阻值。
故答案为:减小;增大;减小。
三、解答题(本题共7小题,共31分.其中24、28题应写出必要的解题过程)
23.【解答】解:小磁针静止时N极向左,则由异名磁极间相互吸引可知螺线管的右端为S极,其左端为N极;
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管,即电源右侧为正极;如图所示:
24.【解答】解:根据题意,动力F的最大力臂为OA,动力F应与OA垂直斜向下,如图:
25.【解答】解:
(1)①由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
则水的重力:G=mg=1kg×10N/kg=10N;
此过程需要对水做的功:W有=Gh=10N×0.8m=8J;
②抽水过程中,形成水柱的长度:l水===80m,
出水口的水流速度为:v===2m/s;
(3)把1L水从20℃加热到100℃吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
已知热水壶的额定加热功率P煮水=1000W,加热用时366s,
则由P=得,烧水过程中消耗的电能为:
W=Pt=1000W×366s=3.66×105J,
电茶壶的加热效率:
η==×100%≈91.8%。
答(1)①此过程需要对水做功为8J;
②出水口的水流速度为2m/s;
(2)在额定电压下,将初温为20℃的一壶水烧至100℃,实际需要用时366s,则烧水过程中的能量利用效率为91.8%。
26.【解答】解:
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的初速度相同;
(2)木板表面最光滑,阻力就最小,小车运动的距离就最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由上述实验可推理得:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动。
(4)同一小车从不同高度由静止滑下,通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少,从而可判断小车具有能量的大小,所以可以探究小车重力势能与高度的关系,由于从不同高度滑下,到达水平面时的初速度不同,所以还可探究动能与速度的关系。故选②④。
(5)由图2所示弹簧测力计可知,其分度值是0.2N,其示数为0.8N,
(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动,木块的压力一定,改变了接触面的粗糙程度,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,故①正确。
故答案为:(1)使小车到达水平面时小车的初速度相同;(2)小;匀速直线;(4)②④;(5)0.8;(6)①。
27.【解答】解:(1)如图甲所示的杠杆是静止的杠杆,杠杆处于平衡状态;
由于杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节;使杠杆平衡的目的有两个:一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度;
(2)若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧2G×3L=6GL,右侧4G×L=4GL,因为6GL>4GL 杠杆不能平衡,左端下沉;
(3)如图丙所示,小红设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计倾斜拉,其读数为F1,第二种弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F2,第二组方便测量力臂,实验方案更方便。保持B点不变,若拉力F倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大,在同等条件下,两次弹簧测力计读数F1>F2。
故答案为:(1)平衡;右;一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度;(2)左端下沉;(3)>。
28.【解答】解:(1)由图1知,变阻器的滑片在最左端,要使其接入电路的阻值最大,下面应接右边的接线柱,如图所示:
(2)由图2知,电流表的示数为零,电压表的示数约等于电源电压,说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象,即③⑥⑦之间发生了断路;
(3)由图1知,灯泡的额定电压为2.5V,由图3知,当U=2.5V时,I=0.3A,则灯泡的实际功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑=3V﹣2.5V=0.5V;
由图像知,当灯泡两端电压最小时,变阻器的阻值最大,可知此时U滑=3V﹣0.5V=2.5V;
此时电路中的电流为0.1A,则滑动变阻器的阻值R滑===25Ω,所以滑动变阻器的规格是“25Ω,2A”,C正确;
(4)滑动变阻器接入电路的阻值减小,此时灯泡的阻值变大,但电路中的电流变大,可知电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,△R1>△R2。
故答案为:(1)见上图;(2)③⑦;断路;(3)0.75;C;(4)>;滑动变阻器的电阻减小,电路中电流增大,总电阻变小,此时灯泡的电阻增大,所以滑动变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值。
29.【解答】解:(1)当同时闭合开关S、S1时,R1被短路,此时电路电阻最小,根据P=可知,此时电路功率最大,处于加热状态;
(2)由ρ=得,水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×4×10﹣3m3=4kg,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(65℃﹣40℃)=4.2×105J;
(3)由P=得,R2的阻值:
R2===44Ω,
=,
电阻R2在保温状态的功率:
P2保温===176W,
由P=I2R得,电路中的电流:
I===2A,
由欧姆定律得,电路总电阻:
R===110Ω,
根据串联电路的电阻规律可得,R1的阻值:
R1=R﹣R2=110Ω﹣44Ω=66Ω;
(4)由η=得,电热锅消耗的电能:
W1===5×105J,
电视机消耗的电能:
W2=W﹣W1=6.1×105J﹣5×105J=1.1×105J,
电视机的实际功率:
P电视===200W,
电热锅的实际功率:
P电热锅===,
由P=得,电路两端的实际电压:
U实===200V,
由P=UI得,通过电视机的实际电流:
I电视===1A。
答:(1)加热;
(2)水吸收的热量是4.2×105J;
(3)电阻R1的阻值是66Ω;
(4)通过液晶电视机的电流是1A。
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