四川省宜宾市叙州区育才中学2020-2021学年九年级下学期期中物理试题
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这是一份四川省宜宾市叙州区育才中学2020-2021学年九年级下学期期中物理试题,共22页。试卷主要包含了作图题,实验与探究题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年四川省宜宾市叙州区育才中学九年级(下)期中物理试卷
一、选择题(共42分)其中1~10题给出的四个选项中只有一个题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合题意,全选对得有错或不选得0分。请将符合题意的选项序号填在相应位置。
1.(3分)估测是物理学中常用的一种方法。在家庭生活中,下列估测最符合实际的是( )
A.新型冠状病毒的直径约为100mm
B.人正常步行速度约为5m/s
C.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为﹣10℃
D.2个鸡蛋受到的重力大小约为1N
2.(3分)以下活动中,用来探究声音产生原因的是( )
A.将发声的音叉触及面颊
B.用大小不同的力敲鼓
C.将发声手机置于密闭瓶内并抽气
D.用硬卡片在梳齿上快划、慢划
3.(3分)如图所示,由于光的反射形成的是( )
A.变幻的“手影” B.桥在水中的“倒影”
C.“折断”的铅笔 D.金色的“日环”
4.(3分)热现象与我们的生活息息相关。下列说法中正确的是( )
A.电子体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成的
B.喷洒消毒液能闻到浓浓的气味,说明分子在做无规则运动
C.冬天,室外盆中的水结成冰的物态变化是凝华
D.物体吸收热量,温度一定升高
5.(3分)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2:5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
6.(3分)如图,一轻质弹簧(即重力不计),并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图( )
A.G与 F3是一对平衡力
B.G与 F3是一对相互作用力
C.F1与 F2是一对相互作用力
D.F1与 F2是一对平衡力
7.(3分)如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,每个钩码重1N,下列判断正确的是( )
A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N 时,能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在B点拉,无论如何改变用力方向都要省力
D.用弹簧测力计在A点拉,无论如何改变用力方向都要费力
8.(3分)图甲表示家庭电路的一部分,图乙、图丙表示测电笔握笔方法,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.使用测电笔,图乙的方法错误而图丙的方法正确
D.测电笔在插座接地孔检测时,氖管会发光
9.(3分)如图所示的四个装置,说法正确的是(( )
A.图装置的原理可用来制作电动机
B.图装置在工作过程中可将电能转化为机械能
C.图装置可用来探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D.图装置可用来演示磁场对电流的作用
10.(3分)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合两个开关,两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变、电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L2亮、电流表损坏
11.(3分)如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
(多选)12.(3分)水中有一个点光源S,发出的一条光线从水中射入空气中,光路图如图所示,人在岸上观察到点光源S成的像为S′,则( )
A.S′在①直线上
B.S′在②直线上
C.成像S′是光线发生了光的反射
D.成像S′是光线发生了光的折射
(多选)13.(3分)水平面上甲、乙两个相同的烧杯分别装有不同的液体,将两个完全相同的小球放入两烧杯中,静止在如图所示的位置,两烧杯液面相平,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.甲烧杯中液体的密度大于乙烧杯中液体的密度
C.甲烧杯对水平面的压强大于乙烧杯对水平面的压强
D.甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力
(多选)14.(3分)(双选)如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数随滑动变阻器连入电路的阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表的示数变大
B.滑片向右滑动的过程中,电压表与电流表的示数之比不变
C.电源电压为6V
D.电路消耗的最大功率为3.6W
二、填空题(共8小题,每空1分,共16分)把恰当的文字或数据填在相应位置。
15.(2分)在踏青活动中,老师提醒同学们不要随意丢弃矿泉水瓶,这是由于下雨时瓶内灌满雨水后,相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有 (选填“会聚”或“发散“)作用,可能会引起火灾。
16.(2分)天然气是一种清洁能源,它是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。某出租车在一段时间内消耗了0.5kg天然气,若天然气的热值为4.4×107J/kg,这些天然气完全燃烧,可放出热量 J。
17.(2分)生产生活中我们经常用到汽油,汽油易挥发,易燃易爆,运输中汽油与油罐摩擦产生静电,油罐失去电子带上 电荷,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,引起汽油燃烧爆炸,为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷,该过程铁链中自由电子定向移动方向是从 (选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)。
18.(2分)某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路,如图所示,闭合开关,发现灯不亮。为了查找原因,老师帮助他用导线分别连接a、b和b、c.连接a、b时,两灯不亮,连接b、c时,L1很亮,则故障的原因可能是 。两灯都不亮时,a、b两点之间的电压是 V。
19.(2分)如图所示的电路中,当开关S拨到a后,当小磁针静止时,B端是 极;当开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表的示数仍保持不变,则电磁铁的磁性 (选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
20.(2分)中考考场内,一名质量为50kg、双脚与地面接触总面积为400cm2的监考教师甲,站在讲桌前认真监考,则他站立时对地面的压强是 Pa,以讲桌为参照物,他的运动状态是 (选填“运动”或“静止”)的。(g取10N/kg)
21.(2分)人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没水中沉在锅底,此时粽子对锅底的压力 粽子受到的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。若粽子的体积为150cm3,则它受到的浮力为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
22.(2分)如图所示,在粗糙水平地面上,用10N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力),木板B静止,木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%。则5s内绳子拉力对木板B做的功为 J,拉力F的功率为 W。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
23.(3分)如图所示,物块置于长木板上表面,两者一起沿斜面匀速下滑,物块与木板始终保持相对静止。请在图中画出长木板对物块作用力的示意图。(O点为力的作用点)
24.(3分)如图所示,S点发出的一条光线经平面镜反射后,再经凸透镜折射,折射光线平行于主光轴射出,请画出:
(1)S点发出的入射光线。
(2)经平面镜的反射光线。
(3)凸透镜左侧焦点F的位置。
四、实验与探究题(共2小题,每空1分,共15分)
25.(7分)实验小组在“探究影响动能大小因素”的实验中,猜想其影响因素可能有物体的质量、物体的速度,于是用质量为m、2m的钢球从斜面上由静止滚下撞击水平长木板上的木块,实验过程如图所示,虚线位置是木块被撞后滑动一段距离停下的位置。
(1)实验中通过观察 来判断 (选填“木块”或“钢球”)的动能大小。
(2)比较甲、乙两图实验,可以探究钢球动能大小与 的关系,在甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为f1、f2,则f1 f2(选填“>”“=”或“<”)。
(3)比较甲、丙两图实验可知,钢球的 越大,动能越 。
(4)小丽同学认为用乙、丙两图也可以得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由是 。
26.(8分)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I= A,待测电阻Rx= Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx= (用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是 。
五、计算与解答题(共2小题,共10+11=21分)要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
27.(10分)如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2)R2的阻值。
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
28.(11分)建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为1.2×103kg的物体,拉到长100m,高50m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦。
(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;
(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;
(3)若动滑轮重1000N,物体所受摩擦力的大小;
(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度。
2020-2021学年四川省宜宾市叙州区育才中学九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共42分)其中1~10题给出的四个选项中只有一个题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合题意,全选对得有错或不选得0分。请将符合题意的选项序号填在相应位置。
1.【解答】解:
A、科学研究发现,2019年新型冠状病毒的直径约为100nm=10﹣4mm,故A不符合实际;
B、人正常步行的平均速度是1.1m/s,故B不符合实际;
C、绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为4℃,故C不符合实际;
D、两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故D符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:A、将发声的音叉接触及面颊,感觉音叉振动,说明声音发声时振动,故A符合题意;
B、用大小不同的力敲鼓,鼓面振幅不同,响度不同,研究的是响度跟振幅的关系,故B不符合题意;
C、罩内抽出空气,闹铃铃声明显减小,说明声音传播需要介质,故C不符合题意;
D、用硬卡片在梳齿上快划、慢划时听声音的变化,由于梳齿振动频率不同,频率增大,音调变高,声音变高,所以研究的是音调和频率的关系,故D不符合题意。
故选:A。
3.【解答】解:A.手影是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B符合题意;
C.铅笔好像在水面处折断,是铅笔反射的光从水中斜射入空气中发生光的折射造成的,故C不符合题意;
D.金色的“日环”是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:A、电子体温计中主要是采用了温度传感器,将温度信号转化为电信号,故A错误;
B、喷洒消毒液能闻到浓浓的气味,这是酒精分子发生的扩散现象,说明分子在做无规则运动,故B正确;
C、冬天,室外盆中的水结成冰的物态变化是凝固,故C错误;
D、物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程吸收热量,温度不变,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:
A、惯性大小只跟物体的质量有关,该物块整个运动过程中质量不变,其惯性大小不变,即该物块在CD段的惯性与AB段的惯性一样大,故A错误。
B、根据v=可得,该物块通过AB段所用时间:tAB===5s,
通过CD段所用时间:tCD===2s,
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为:==5:2,故B错误。
CD、物块在AB段和CD段均做匀速运动,受力平衡,则在AB段、CD段所受拉力分别为FAB=fAB=1N,FCD=fCD=2N,
则拉力F在AB段所做的功:WAB=FAB×sAB=1N×10m=10J,
拉力F在CD段所做的功:WCD=FCD×sCD=2N×10m=20J,
拉力F在CD段做功的功率为:PCD===10W,故D正确,C错误。
故选:D。
6.【解答】解:
A、G与F3这两个力没有作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、G的施力物体是地球,受力物体是小球;F3的施力物体是水平横杆,受力物体是弹簧,所以G与F3不是一对相互作用力,故B错误;
CD、F1是弹簧拉动小球的力,F2是小球拉动弹簧的力,这两个力是一对相互作用力,故D错误、C正确。
故选:C。
7.【解答】解:每个钩码重力为F=0.05kg×10N/kg=0.5N,设每个小格长度为L;
A、在A点挂4个钩码时,根据杠杆的平衡条件:2G×3L=4G×nL,解得n=1.5,A点到支点为2L,故杠杆不能平衡,故A错误;
B、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×5L,最小拉力为0.6N,不能使杠杆平衡,故B错误;
C、用弹簧测力计在B点拉,当力的方向改变时,力臂减小,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆费力,用弹簧测力计在B点拉,当力臂为3L时,拉力为1N.根据杠杆平衡条件知,当改变用力方向,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆才能平衡,要费力,故C错误;
D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×2L,最小拉力为1.5N;当力的方向改变时,力臂减小,无论如何改变用力方向力都要大于1.5N,都要费力,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:A、电能表不是测量电功率而是测量用电器消耗电能的仪表,故A错误;
B、为了用电的安全,断路器应该接在火线上,即接在P处,当断路器断开电路时,后面的用电器和插座是不带电的,故B错误;
C、使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,故丙的方法正确,故C正确;
D、测电笔在插座接地孔检测时,地线没有电,所以氖管不会发光,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:
A、图装置说明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,这种现象是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故A错误。
B、图装置是通电导体在磁场中受力而运动,是电能转化为机械能,故B正确。
C、图装置两个电磁铁串联在电路中,电流相等,线圈匝数不同,所以实验探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系,故C错误。
D、图装置是奥斯特实验,实验表明电流周围存在磁场,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:
A、由图可知,同时闭合两个开关,灯L1和L2并联;由并联电路的电压规律可知,灯L1、L2两端电压相同,但两只灯泡规格(电阻)不一定相同,由欧姆定律可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B、若电压表和电流表位置对调,则电流表与灯L1并联,而电压表串联在电路中测电源电压,由于电压表的内阻非常大,所以电路中的电流非常小,且图中电压表选用大量程,则两电表都不会烧坏,故B错误;
C、先闭合S1,电路为灯L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;再闭合开关S2,两灯并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,所以电压表示数不变,但干路电流大于其中一条支路中的电流,所以电流表示数变大,故C正确;
D、若灯L1被短路,闭合开关S1、S2后,会造成电源短路,则灯L2不亮,但会造成电流表损坏,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:
A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D、图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:
人在岸上观察到水中点光源S成的像S′,是水中S射向水面的光在水面发生折射后进入人的眼睛,人眼逆着折射光线看到了比S浅的像S′(S′在①直线上)。故AD正确、BC错误。
故选:AD。
13.【解答】解:
(1)由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,
根据浮沉条件可知,物体漂浮时ρ液>ρ物,物体悬浮时ρ液=ρ物,
所以ρ液甲>ρ球,ρ液乙=ρ球,由此可得:ρ液甲>ρ液乙,故B正确;
(2)两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,ρ液甲>ρ液乙,所以烧杯底受到液体的压强:p液甲>p液乙,故A错误;
(3)由G=mg=ρVg可知,甲杯内液体的重力较大,烧杯和小球均相同,所以甲杯对桌面的压力较大;又根据p=可知,甲杯对桌面的压强较大,故C正确;
(4)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故D正确。
故选:BCD。
14.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A正确;
B.由R=可知,电压表与电流表的示数之比等于R接入电路中的阻值,
当滑片向右滑动的过程中,变阻器R接入电路中的电阻变大,则电压表与电流表的示数之比变大,故B错误;
C.由图乙可知,当滑动接入电路中的电阻为5Ω时,其两端的电压为3V,
因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流I1===0.6A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V,
此时电路中的电流I2===0.4A,电源电压U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R0=5Ω,U=6V,故C正确;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的电功率最大,则P大===7.2W,故D错误。
故选:AC。
二、填空题(共8小题,每空1分,共16分)把恰当的文字或数据填在相应位置。
15.【解答】解:因为瓶内灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。
故答案为:凸透镜;会聚。
16.【解答】解:
(1)天然气是化石能源的一种,化石能源、核能等能源会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以天然气属于不可再生能源;
(2)这些天然气完全燃烧可放出热量:Q放=mq=0.5kg×4.4×107J/kg=2.2×107J;
故答案为:不可再生;2.2×107。
17.【解答】解:
汽油与油罐摩擦,油罐失去电子,油罐因缺少电子而带上正电荷;油罐带正电,自由电子通过铁链从大地移动到油罐,与正电荷中和,故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐。
故答案为:正;大地到油罐。
18.【解答】解:闭合开关后,发现两灯不亮;用导线连接a、b时,两灯不亮,说明ab之间是正常的,其它地方断路了,此时ab间的电压为0;连接b、c时,L1很亮,说明与导线并联部分发生了断路现象,即L2断路。
故答案为:L2断路;0。
19.【解答】解:(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极,据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知,小磁针的A端是N极,B端为S极;
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为:S;减弱。
20.【解答】解:
(1)该教师受到的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N;
该教师双脚站立时对地面的压力:
F=G=500N;
受力面积S=400cm2=0.04m2,
对地面的压强:
p===1.25×104Pa;
(2)该老师相对于讲桌位置没有发生变化,以讲桌为参照物,该教师是静止的。
故答案为:1.25×104;静止。
21.【解答】解:(1)粽子完全浸没水中沉在锅底时,受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力的作用,处于平衡状态,故F浮+F支=G,则F支<G,此时粽子对锅底的压力与锅底对粽子的支持力为相互作用力,大小相等,故粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力;
(2)根据阿基米德原理可知粽子受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×150×10﹣6m3×10N/kg=1.5N。
故答案为:小于;1.5。
22.【解答】解:由于B受到的重力的方向始终是竖直向下的,B没有在重力的方向上通过距离,因此5s内绳子拉力对木板B做的功为0;
F端移动的速度:v===0.05m/s,
拉力的功率:P=Fv=10N×0.05m/s=0.5W。
故答案为:0;0.5。
三、作图题(共2小题,每小题3分,共6分)
23.【解答】解:物块置于长木板上表面,两者一起沿斜面匀速下滑,由于地球的吸引物块受到竖直向下的重力G(此力不用画出);由于物块挤压长木板,使长木板发生弹性形变,产生对物块的支持力F;物块倾斜放置在长木板上,故物块有下滑趋势,则长木板会对物块产生沿斜面向上的摩擦力f。如图所示:
24.【解答】解:
根据平面镜成像特点,先作出S点关于平面镜的对称点,即为S的像点S′,再连接S'与凸透镜上发生折射时的折射点,即可得到S点发出的光经平面镜的反射光线,与镜面的交点A为入射点,连接SA即为平面镜的入射光线;
再根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可知,射向凸透镜的光线(经平面镜的反射光线)与主光轴的交点为凸透镜左侧的焦点F,如图所示:
四、实验与探究题(共2小题,每空1分,共15分)
25.【解答】解:(1)该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大,被撞的越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想;
(2)比较甲、乙两图实验,小球的质量相同,滚下的高度不同,速度不同,可以探究钢球动能大小与速度的关系;
在甲、乙两次实验中木块移动时对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变,则f1=f2;
(3)比较甲、丙两图实验可知,滚下的高度相同,速度相同,钢球的质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大;
(4)要探究物体动能与质量的关系,需要控制钢球到达水平面时的速度相同,即不同质量的钢球从同一高度由静止滑下,而乙、丙两图没有让钢球从同一高度滚下,没有控制钢球的初速度相同,所以小丽的看法是错误的。
故答案为:(1)木块移动的距离;钢球;(2)速度;=;(3)质量;大;(4)错误;没有控制速度相同。
26.【解答】解:(1)①要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即最右端,这样做的目的是保护电路;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则I=0.24A,由欧姆定律I=,待测电阻:
Rx===10Ω;
(2)①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③在①中,定值电阻与电压表串联在电路中,电压表通过定值电阻与电源连通,电压表测电源电压U1;
在②中,待测电阻与定值电阻串联,电压表测待测电阻的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为:
U0=U1﹣U2,
由分压原理:
=,
电阻Rx=×R0;
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B却不可以。
故答案为:(1)①如上所示;②右;保护电路;③0.24;10;(2)×R0;(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B却不可以。
五、计算与解答题(共2小题,共10+11=21分)要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
27.【解答】解:
(1)由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只有R1,电路中电阻较小;当开关S与触点2连接时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大;电源电压一定,由P=可知,当开关S与触点1连接时,电路电功率较大、电饭锅处于加热状态;当开关S与触点2连接时,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。
按下开关S与触点1连接,加热10min,电饭锅消耗的电能:
W加热=UIt===6.6×105J;
(2)当开关S与触点2连接时,R1、R2串联,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态,
3000revs/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
1min消耗的电能:
W保温=kW•h=×3.6×106J=6000J,
保温功率:
P保温===100W,
由P=可得:
R串===484Ω,
R2的阻值:
R2=R串﹣R1=484Ω﹣44Ω=440Ω;
(3)用电高峰时,实际电压U实际=220V×80%=176V,
电饭锅加热状态的实际功率:
P实际===704W。
答:(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能为6.6×105J;
(2)R2的阻值为440Ω;
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率为704W。
28.【解答】解:
(1)物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,压力F的示意图如图所示:
;
(2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有用功:
W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×50m=6×105J;
由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,即n=2,
将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离s=2L=2×100m=200m,
拉力总功:W总=F拉s=4×103N×200m=8×105J,
所以拉动物体时的机械效率:
η=×100%=×100%=75%;
(3)根据W总=W有+W额可得额外功:W额=W总﹣W有=8×105J﹣6×105J=2×105J,
不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功,
所以W额=fL+G滑h,
所以物体所受摩擦力:f===1.5×103N;
(4)由P===F拉v,
拖拉机的最大输出功率为12kW,
拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度:
v===3m/s。
答:(1)见上图;
(2)对物体做的有用功为6×105J,此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;
(3)物体所受摩擦力的大小为1.5×103N;
(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s。
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