苏科版九年级上学期物理期末模拟试卷(含答案解析)
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这是一份苏科版九年级上学期物理期末模拟试卷(含答案解析),共19页。试卷主要包含了测试范围,如图为小媛连接的电路等内容,欢迎下载使用。
姓名:_________班级:_________学号:_________
注意事项:
1.试卷满分100分,考试时间80min。本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:九年级物理上册
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(每小题3分,共45分)
1.下列工具中属于费力杠杆的是( )
A. 食品夹B. 切纸铡刀
C. 酒瓶起子D. 修树剪刀
2.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体的内能增加,一定是吸收了热量
C.相同质量的30℃的水比20℃的水所含热量多
D.物体的温度升高,内能一定增加
3.肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动,此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型,简称前臂杠杆。如图所示,手提重物时,对前臂杠杆的分析错误的是( )
A.前臂杠杆是省力杠杆B.肘关节处可以视为支点
C.肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力D.前臂保持水平时,阻力臂最长
4.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定
5.质量相同,温度相同的铝块甲和铁块乙(C铝>C铁)将它们分别加热,吸收相同的热量后接触,此时( )
A.温度从甲传向乙B.内能从乙传向甲
C.内能从甲传向乙D.甲、乙间不发生热传递
6.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为9V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.9VB.10VC.11VD.12V
7.科技强国,2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pr发布,麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片,制造芯片的主要材料是( )
A.导体B.半导体C.绝缘体D.超导体
8.如图是实践活动小组同学制作的一种身高体重测量仪,其中R0是滑动变阻器,R为压敏电阻,R的阻值随压力变化关系图象如图乙所示,该装置可以测量的身高范围是1.4m到2m,电源电压为18V,电压表所接量程为0到15V,电流表所接量程为0到3A,下列说法正确的是( )
A.电路图中电压表可改成显示身高的仪表
B.所测身高为2m时,滑动变阻器的滑片位于R0的最上端
C.所测身高越高,通过R0的电流越大
D.所测体重的最大值为600 N
9.下列电学实验操作中,符合规范要求的是( )
A.连接电路时,开关处于闭合状态
B.可以直接用导线将电源的正、负极连接
C.测量用电器两端电压时,选用电压表的大量程进行“试触”
D.连接电流表时,让电流从电流表的“-”接线柱流进,从“+”接线柱流出
10.如图为小媛连接的电路。她检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是她用一个电压表分别连接到ab、bc、cd,电压表示数均为零,再用电压表连接到bd 两点时,电压表有示数且接近电源电压,由此判定电路的故障可能( )
A.开关S断路B.灯与开关S均断路
C.灯与开关S均断路D.灯断路
11.对于图中所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为铅块对钩码做了功
C.丙图所示是内燃机的压缩冲程
D.丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能
12.“争创全国文明城市,建设活力魅力雅安”。雅安市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮所受重力为280NB.滑轮组所做的有用功为3000J
C.拉力F的功率为300WD.滑轮组的机械效率为75%
13.下列说法正确的是( )
A.一瓶酒精用去一半,酒精的热值减小一半
B.燃料燃烧不充分时,部分能量将被浪费掉,热值将减小
C.内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少
D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
14.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
15.甲乙两物体质量相等,甲温度降低20℃,乙温度升高15℃时,乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体的比热容之比是( )
A.3∶8B.3∶2C.8∶3D.4∶3
二、填空题(每空1分,共16分)
16.小灯泡的I-U图象如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25A。则电源电压为V;只闭合开关S1时,电阻R两端的电压为V。
17.为了减少大气污染,可对秸秆进行回收,再加工制成秸秆煤,已知某种秸秆煤的热值q=2.1×107J/kg。完全燃烧2kg这种秸秆煤可放出J热量;若这些热量有50%被水吸收,可使kg水温度由20℃升高到70℃。[水的比热容为]。
18.如图所示,要使L1与L2串联,开关S2应(选填“断开”或“闭合”),并且甲、乙两表均为(选填“电压”或“电流”)表。
19.如图,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端,用时20s。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小车移动的速度为m/s,小明推小车的功率为W,他做的有用功为J,该斜面的机械效率为。
20.如图所示的是汽油机的冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的较大。若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为r/min。
21.在“研究杠杆平衡条件”实验中,如图所示,当在A处挂三个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B处挂个钩码,拿去B处的钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为N。(每个钩码质量为50g,g取10N/kg),如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图题(每小题2分,共4分)
22.按要求作图(请保留作图痕迹):如图所示,在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
23.在图中画出滑轮组的绕线。
四、实验题(每空1分,共23分)
24.某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道,如图1所示,它其实就是一个斜面,在设计的过程中,他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1的木块1、重G2的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。
(1)为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系,该小组做了如图2所示的三个实验,在实验中他们想让斜面更陡,将木块向________移(填“左”,“右”);
(2)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板________拉动木块,此时的拉力________摩擦力(选填“等于”或“不等于”)
(3)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3,所以他们得出了结论:________________;
(4)在实验过程中,为了使实验更严谨,通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度,于是用刻度尺测量了斜面长为s,木块1长为a,三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3,实验结束后他们发现,根据这些数据可以得出斜面的机械效率,请用所测量的物理量表示出乙图中斜面的机械效率:________(用字母表示);
(5)他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小,于是从理论的角度进行了论证:按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时,有用功________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。斜面越缓,木块对斜面的压力就越大,当斜面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力就越________,所以额外功就越________,因此斜面的机械效率变小。
25.在热学实验中:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)以探究水和煤油的吸热能力:
①在两个相同的烧杯中应加入初温和________相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内________;
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是________;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中。分别给烧杯加热直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)该实验过程主要应用了两种物理研究方法是________和________。
26.小丽同学做了“探究电流与电阻的关系”实验:器材有:阻值为5Ω、10Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源(可调电压)、开关、灯泡两个、导线若干。
(1)小丽连接的电路如图甲所示,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图甲中在错误的导线上画“×”,并画出正确的连线;
(2)改正错误后,小丽将5Ω的电阻接入电路,闭合开关调节滑片,眼睛应先观察________表,记录完数据后,小丽只将开关断开,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关,她应将滑片向________(选填“A”或“B”)移动,使________表的示数不变;
(3)当小丽换用30Ω定值电阻进行实验时,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数达到原确定值。经分析发现只需将电源电压适当调________(选填“高”或“低”)即可;
(4)小明和小丽分别用R1、R2利用此电路又探究了“电流与电压的关系”实验,两人实验数据得到的电流随电压变化的图像如图乙,从中可知电阻R1:R2=________。若将R1、R2串联后电路中电流为0.1A,则电源电压为________V;若将R1、R2并联在该电源上,则干路电流为________A。
五、计算题(每题6分,共12分)
27.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)。求:
(1)绳子F的大小;
(2)拉力所做的功W;
(3)整个过程中机械效率η。
28.如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。求:
(1)R1的阻值;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数。
参考答案
一、单选题(每小题3分,共45分)
1.A
【详解】A.食品夹在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.切纸铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.酒瓶起子在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.修树剪刀在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,故A错误;
B.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对其做了功,故B错误;
C.热量是过程量,不是状态量,不能用“含有”表示状态的来表示,故C错误;
D.同一个物体,物体的温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】ABC.用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处。用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一个费力杠杆;故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意。
D.前臂保持水平时,阻力F2到支点的作用线的距离最远,即阻力臂最长,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B,分别过A、B两点作横轴的平行线,如图所示
由图可知,当电流相等时,R1两端的电压更大,由欧姆定律可得,所以R1>R2,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】铁块和铝块的质量以及吸收的热量相同,铁的比热容小于铝的比热容,由公式Q=cmΔt可知铁块的温度升高值大于铝的温度升高值,由于初温相同,所以铁的末温大于铝的末温,热传递是从高温物体传向低温物体,所以热量会从铁块传给铝块,即内能从乙传向甲。
故选B。
6.C
【详解】由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,L3两端的电压是L1两端电压的两倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则由于串联电路中总电压等于各分电路电压之和,则
U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U3=2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得:U1=2V,U2=5V;U3=4V;故总电压是
2V+5V+4V=11V
故选C。
7.B
【详解】芯片主要由半导体材料制成的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.由题图甲可知,滑动变阻器R0与压敏电阻R并联,且R0的电阻全部接入电路,电源电压恒为18 V,身高增加时滑动变阻器的滑片向上移动,电压表测滑动变阻器滑片下方部分两端的电压,通过R0的电流不变,则电压表的示数增大,而电流表测通过压敏电阻R的电流,示数与所测的体重有关,与身高无关,所以,测量身高的仪表是用电压表改成的,故A正确;
B.该装置可以测量的身高范围是1.4到2m,电压表所接量程为0到15 V,即电压表的示数为 15 V 时,对应测量的身高为2m,当滑片位于R0的最上端时,电压表的示数应为18 V,超出量程,所以,此时滑片并未在R0的最上端,故B错误;
C.无论测量的身高如何,R0两端的电压不变,R0接入电路的电阻不变,通过R0的电流不变,故C错误;
D.电源电压不变,由题图乙可知,压敏电阻受到的压力越大,阻值越小,通过R的电流越大,即电流表的示数越大;电流表所接量程为0到3 A,所以,电流表的示数为 3 A 时,所测的体重最大,由欧姆定律可知,此时
由题图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为 800 N,即所测体重的最大值为 800 N,故D错误。
故选A。
9.C
【详解】A.电路连线时,为了保护电路,开关应断开,故A不符合题意;
B.直接用导线将电源的正、负极连接,电源会被短路,会损坏电源,故B不符合题意;
C.测量用电器两端电压时,电压表应与被测用电器并联,在不知道电压大小时,选用电压表的大量程进行“试触”,故C符合题意;
D.电流应从电流表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出,这样电流表的指针才能正常偏转,故D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A.开关S断路,整个电路断路,电压表分别连接到ab、cd,电压表示数均为零,电压表分别连接到bc、bd,电压表串联在电路中,示数接近电源电压,故A不符合题意;
B.灯L1与开关S均断路,电压表连接到ab、bc、cd、bd,电压表示数均为零,故B不符合题意;
C.灯L2与开关S均断路,电压表分别连接到ab、bc、cd,电压表示数均为零,再用电压表连接到bd两点时,电压表有示数且接近电源电压,故C符合题意;
D.灯L2断路,电压表分别连接到ab、bc,电压表示数均为零,连接到cd、bd,电压表有示数且接近电源电压,故D不符合题意。
故选C。
11.D
【详解】A.甲图中,软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,内能减少,故A错误;
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为分子之间存在引力,故B错误;
C.丙图所示,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】A.由图可知动滑轮上承重绳子的股数为n=3,根据
可知,动滑轮的重力为
故A错误;
B.根据题意可知,滑轮组做的有用功为
故B错误;
C.根据题意可知,拉力做的功为
拉力F的功率为
故C正确;
D.滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选C。
13.D
【详解】A.燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、温度和体积无关,所以一瓶酒精用去一半,剩下的酒精的热值不变,故A错误;
B.燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、温度和体积无关,燃料燃烧不充分时,部分能量将被浪费掉,但热值不变,故B错误;
C.热机的效率越高,说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大,但消耗的燃料的多少是不能判断,故C错误;
D.热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大,内能转化为机械能的比例越大,故D正确。
故选D。
14.A
【详解】汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,其中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能。故A正确,BCD错误。
故选A。
15.甲乙两物体质量相等,甲温度降低20℃,乙温度升高15℃时,乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体的比热容之比是( )
A.3∶8B.3∶2C.8∶3D.4∶3
【答案】A
【详解】已知,,,,则甲乙两物体的比热容之比是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共16分)
16.2.5 1.0
【详解】[1][2]只闭合开关S1,电路中小灯泡L和电阻R串联,再闭合开关S2,电路中只有小灯泡L,此时小灯泡L两端的电压等于电源电压,电流表的示数为0.25A,由题图可知,电源电压U=2.5V,只闭合开关S1时,电源电压
电流表的示数为0.2A,小灯泡L两端的电压为1.5V,则
17. 100
【详解】[1]完全燃烧2kg秸秆煤可放出的热量
Q放=m秸秆煤q=2kg×2.1×107J/kg=4.2×107J
[2]由题意可知,水吸收的热量为
Q吸=Q放×50%=4.2×107J×50%=2.1×107J
由Q吸=cmΔt可得水的质量
18.闭合电压
【详解】[1][2]L1与 L2串联,开关 S2闭合,两灯泡串联,若甲为电流表,则L1短路;若乙为电流表,则L2短路;故甲乙两表均为电压表,甲测L1两端的电压,乙测L2两端的电压。
19.0.25 37.5 600 80%
【详解】[1]此过程中小车移动的速度为
[2]小明推小车做的功
W总=Fs=150N×5m=750J
推小车的功率为
[3]他做的有用功为
W有=Gh=500N×1.2m=600J
[4]该斜面的机械效率为
20.压缩比热容 1800
【详解】[1]图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,该过程中机械能转化为内能。
[2]用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好。
[3]因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,该汽油机每秒钟对外做功15次,即完成15个工作循环,此时每秒钟飞轮转30r,则1min飞轮转1800r,即飞轮转速为1800r/min。
21.在“研究杠杆平衡条件”实验中,如图所示,当在A处挂三个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B处挂个钩码,拿去B处的钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为N。(每个钩码质量为50g,g取10N/kg),如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 4 3 变大
【详解】[1]设杠杆每格长度为L,一个钩码的重力为G,由杠杆平衡条件得
3G×4L=nG×3L
解得n=4,应在B处挂4个钩码。
[2]拿去B处的钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,由杠杆平衡条件得
3G×4L=F×2L
F=6G=6×0.5N=3N
[3]如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了,此时动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大。
三、作图题(每小题2分,共4分)
22.
【详解】重物对杠杆的拉力即为阻力,过支点O作阻力作用线的垂线段,即为阻力臂l,根据杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力;由图示可知,以OA为动力臂时,动力臂最长,此时最省力;连接OA,从A点做OA的垂线,为使杠杆平衡,力F的方向应垂直于OA向上,如答案所示。
23.
【详解】图中有一个动滑轮和两个定滑轮,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,依次绕成,如答案所示。
四、实验题(每空1分,共23分)
24.左匀速不等于在其他条件相同时,斜面倾斜程度越大,拉力越大,越费力变小大多
【详解】(1)[1]为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系,想让斜面更陡,应增大长木板与水平面的夹角,将木块向左移动。
(2)[2][3]根据二力平衡原理,实验过程要使用弹簧测力计沿木板匀速拉动木块。在斜面上,木块受到拉力、摩擦力、重力、支持力这四个力的作用处于平衡状态,所以拉力和摩擦力大小不相等。
(3)[4]三次实验中,物体相同,斜面的倾斜程度不一样,所以能得出结论:在其他条件相同时,斜面倾斜程度越大,拉力越大,越费力。
(4)[5]物体所做有用功为,物体所做总功,则斜面的机械效率为
(5)[6]甲、乙、丙三种情况均将木块1拉到顶端,因为斜面越来越缓,即高度越来越小,所以有用功变小。
(5)[7] [8]滑动摩擦力与压力、粗糙程度有关。粗糙程度相同,压力越大,摩擦力也越大。根据做功公式,s一定,力F越大,所做额外功也就越多。
25.质量吸收的热量相等水相同升高的温度控制变量法转换法
【详解】(1)①[1][2]为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油,选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同,使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
②[3]如乙图所示,在质量和吸收热量(加热的时间)相同时,b物质升高的温度较多,b物质吸热能力弱,a物质升高的温度较少,a物质吸热能力强,水的吸热能力强,所以a物质是水。
(2)[4]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。
[5]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较升高的温度比较热值的大小,升高的温度比较多,说明该燃料的热值较大。
(3)[6][7]该实验采用在两个相同的烧杯中应加入初温和质量相同的水和煤油,这是采用控制变量法;通过比较升高的温度来确定酒精和碎纸片热值的大小,这是采用转换法。
26.见解析电压A电压低 2:1 6 0.45
【详解】(1)[1]“探究电流与电阻的关系”,电阻与变阻器串联,电压表测量电阻电压,电流表测量电路电流,电路连接如图所示:
(2)[2]实验中要控制电压相同,改正错误后,小丽将5Ω的电阻接入电路,闭合开关调节滑片,眼睛应先观察电压表,使电阻两端的电压为定值。
[3][4]小丽只将开关断开,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关,此时电阻两端的电压增大,她应将滑片向A移动,使变阻器接入电路中电阻变大,使电压表的示数不变。
(3)[5]电源电压不变,定值电阻电压不变,由串联电路分压特点得,变阻器两端的电压不变,由欧姆定律得,定值电阻与变阻器的比值为一定值,因此定值电阻接入电路中的电阻越大,变阻器接入电路中的阻值越大。当定值电阻用阻值小于30Ω的电阻时,实验可以顺利进行,则变阻器的规格够用,而当换用30Ω定值电阻进行实验时,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数达到原确定值,说明此时变阻器的最大电阻小于实验所需电阻,因此应将电源电压适当调低,使变阻器分到的电压变小,使变阻器接入电路中的电阻较小。
(4)[6]由图得,R1、R2的电流均为0.1A时,电压分别为4V、2V,由欧姆定律得
[7]若将R1、R2串联后电路中电流为0.1A,则电源电压为
[8]若将R1、R2并联在该电源上,R1、R2电压分别为0.15A、0.3A,则干路电流为
五、计算题(每题6分,共12分)
27.(1)12.5N;(2)50J;(3)80%
【详解】解:(1)提升的总重力为
G总=m总g=(4kg+1kg)×10N/kg=50N
由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力为
(2)绳端移动的距离为
s=4h=4×0.5m=2m
拉力做的功为
W=Fs= 12.5N×2m=25J
(3)衣服的重力为
G衣服= mg=4kg×10N/kg= 40N
则拉力做的有用功为为
W有=G衣服h= 40N×0.5m=20J
整个过程中的机械效率为
答:(1)绳子自由端拉力为12.5N;
(2)拉力做的功为50J;
(4)整个过程中机械效率80%。
28.(1)10Ω;(2)20Ω;(3)0.3A
【详解】解:(1)由图甲可知,R1与R2串联在电路中,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,由图可知,当电流最大为0.6A时,电压表的示数为0,电源电压为
①
当电流最小为0.2A时,电压表示数为4V,则电源电压
②
由①②式可得
解得
(2)由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2联,则电路中电流最小,由图象可知此时电路中的电流,R2两端的电压,由欧姆定律可得,滑动变阻器R2的最大阻值
(3)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为
电源电压
则电路中的电流,即电流表的示数为
答:(1)R1的阻值10Ω;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值20Ω;
(3)滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A。
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