2024湖北省武汉市九年级物理三模冲刺训练试卷解析
展开注意事项:
1.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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共36分)
1.下列光现象中,由于光沿直线传播形成的是( )
A.露珠下的叶脉B.雨后的彩虹
C.阳光下的影子D.拱桥的倒影
【答案】C
【详解】A.露珠下的叶脉,显现得特别大,这是由于光发生折射形成的,A项不合题意;
B.雨后的彩虹,这是由于光在不均匀的空气中发生折射形成的,B项不合题意;
C.阳光下的影子,这是由于光沿直线传播形成的,选项C符合题意;
D.拱桥的倒影,这是由于拱桥反射的光在水面再次反射形成的,D项不合题意。
故选C。
2.如图所示的物态变化及吸、放热情况中,说法正确的是( )
A.春天,冰雪消融,熔化放热
B.夏季,清晨白雾,汽化吸热
C.秋天,叶上露珠,液化放热
D.冬天,美丽“雾凇”,凝华吸热
【答案】C
【详解】A.冰雪消融,固态冰变为液态水,属于熔化现象,熔化吸热,故A错误;
B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,液化放热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,液化放热,故C正确;
D.雾凇是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选C。
3.神舟十七号载人航天飞船在2023年10月26日11时14分在酒泉卫星发射中心成功发射。下列关于神舟十七号载人飞船发射升空的过程中,所涉及到的物理知识表述正确的是( )
A.神舟十七号载人飞船飞行组成员汤洪波相对于他旁边的江新林是运动的
B.神舟十七号载人飞船发射升空过程中相对于发射台是运动的
C.神舟十七号载人飞船在发射过程中质量不变
D.神舟十七号载人飞船发射时底部冒出大量“白烟”是水蒸气汽化形成的
【答案】B
【详解】A.神州十七号载人飞船飞行组成员汤洪波相对于他旁边的江新林位置没有变化,是静止的,故A错误;
B.神州十七号载人飞船发射升空过程中相对于发射台位置发生了变化,是运动的,故B正确;
C.神州十七号载人飞船在发射过程中不断消耗燃料,质量减小,故C错误;
D.神州十七号载人飞船发射时底部冒出大量“白烟”是水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
4.以下是几个我们已探究过的课本实验,其中用来探究声音传播问题的有( )
A.用相同的力度拨动粗细不同的橡皮筋
B.耳朵贴桌面和离开桌面听到一个敲击声
C.观察扬声器发声和不发声时小纸片变化
D.在空气不断被抽出的过程中观察声音变化
【答案】D
【详解】A.当用力度大小相同的力,拨动粗细不同的橡皮筋,可以发现橡皮筋越粗,音调越低,说明发声体的音调与频率有关,频率越低,音调越低,故该实验可以研究音调与频率的关系,故A不符合题意;
B.耳朵分别贴紧桌面和离开桌面时听到小东用相同力度敲击桌面产生的声音大小不同,贴紧桌面听到的声音是桌面传过来的,离开桌面时听到的声音是空气传过来的,该实验可以研究声音的传播速度与介质的关系,故B不符合题意;
C.通过使扬声器发声和不发声时,观察小纸片变化情况,可以研究声音是由物体振动产生的,故C不符合题意;
D.将正在发声的电铃放入钟罩,从钟罩抽气,会听到铃声越来越小,说明声音传播需要介质,故该实验可以用于研究声音的传播问题,故D符合题意。
故选D。
5.我们并没有生在一个和平年代里,而是生活在一个和平的国家里,感恩共产党!由于俄乌战争导致能源危机,下列关于能源的说法,正确的是( )
A.开发利用太阳能、风能、潮汐能,有利于环境保护
B.核反应会发生剧烈的爆炸,人类无法和平利用核能
C.自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源
D.风能、水能、铀矿、煤炭、石油等都是可再生能源
【答案】A
【详解】A.太阳能、风能、潮汐能,属于可再生能源,且无污染,开发利用太阳能、风能、潮汐能,有利于环境保护,故A正确;
B.核反应会发生剧烈的爆炸,人类现已经可以利用核能发电了,故B错误;
C.石油、天然气等属于不可再生能源,一旦用完,短时间内很难得到补充,自然界不可以永久地为我们提供石油、天然气等能源,故C错误;
D.风能、水能属于可再生能源,铀矿、煤炭、石油等是不可再生能源,故D错误。
故选A。
6.如图所示为2022年北京冬奥会的--些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,受到非平衡力的作用
B.乙图中谷爱凌腾空转体到达最高点时处于平衡状态
C.丙图中的冰壶脱手之后继续滑行的过程中,机械能不变
D.丁图中花滑运动员脚上的冰刀做的很薄是为了增大与冰面的摩擦
【答案】A
【详解】A.运动员速度方向改变了,根据牛顿第一定律可知,物体受到非平衡力作用。故A正确;
B.乙图中谷爱凌腾空转体时,忽略空气的影响,只受到重力作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.冰壶滑行时,要克服阻力做功,一部分机械能转化为其它形式的能,机械能减少,故C错误;
D.丁图中花样滑冰运动员的滑冰鞋底锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大对冰的压强,故D错误。
故选A。
7.乘坐高铁可直接刷身份证进站,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行。用M代表闸门,则如图中电路可实现上述要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,两个开关是串联的,然后与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光,通过比较我们可以发现:( )
A.两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的
B.手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变
C.两灯泡中通过的电流都是直流电
D.若用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,二极管每分钟闪烁的次数会减少
【答案】D
【详解】A.手摇发电机灯泡发光的过程是机械能转化为电能,电能再转化为光能,手电筒灯泡发光过程是电池的化学能转化为电能,电能再转化为光能,故A不符合题意;
B.灯泡闪烁是因为通过其电流的大小发生改变,不能说明电流方向在改变,故B不符合题意;
C.手摇发电机产生的电流方向发生改变,不是直流电,手电筒灯泡中电流方向不变,是直流电,故C不符合题意;
D.用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,电流方向变化速度相同,但二极管是单向导电性,一个方向的电流发光,另一个方向的电流时不发光,所以每分钟闪烁的次数减少,故D正确。
故选D。
9.在如图所示的电路中.电阻R1、R2、R3阻值均为4Ω.电源电压为6V并保持恒定.下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2均闭合时,通过电阻R1的电流是0.75A
B.开关S1、S2均闭合时,电路总电阻为12Ω
C.开关S1闭合、S2断开时,电路总电阻为8Ω
D.开关S1闭合、S2断开时.电路消耗的电功率为4.5W
【答案】A
【详解】试题分析:(1)开关S1、S2均闭合时,电阻R3短路,则R1与R2串联;根据欧姆定律I=即可判定通过R1的电流大小;
(2)开关S1、S2均闭合时,电阻R3短路,则R1与R2串联;则根据串联电阻与总电阻的关系即可求得电路中的总电阻;
(3)开关S1闭合、S2断开时,电路中三个电阻是串联关系;根据串联电阻与总电阻的关系即可求得电路中的总电阻;
(4)开关S1闭合、S2断开时,电路中三个电阻是串联关系;根据P=即可求得电路中消耗的电功率.
解:(1)开关S1、S2均闭合时,电阻R3短路,则R1与R2串联;
则根据欧姆定律可得电路中的总电流为:I===0.75A;
即通过R1的电流为0.75A;
故A正确.
(2)开关S1、S2均闭合时,电阻R3短路,则R1与R2串联;
则电路中的总电阻为:R总=R1+R2=4Ω+4Ω=8Ω;
故B错误.
(3)开关S1闭合、S2断开时,电路中三个电阻是串联关系;
则则电路中的总电阻为:R总=R1+R2+R3=4Ω+4Ω+4Ω=12Ω;
故C错误.
(4)开关S1闭合、S2断开时,电路中三个电阻是串联关系;
则电路中的总电阻为12Ω,总电压为6V;
所以,总功率为:P总===3W.
故D也错误.
故选A.
【点评】本题主要考查了欧姆定律的应用、电阻的串联以及电功率的计算;题目的难度不是很大,但是,根据开关的闭合与断开来判定各电阻的串并联关系是难点.
10.风能作为一种清洁能源,越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
A.风力发电机的工作原理是电磁感应现象;选项A是奥斯特实验,实验说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.选项B电铃是利用电流的磁效应来工作的,故B不符合题意;
C.选项C是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.选项D电路中有电源,是通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
11.用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量为10kg的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦,g取10N/kg)。下列计算结果正确的是( )
A.0~1s内,地面对物体的支持力为10N
B.1~2s内,拉力F做的功为5J
C.2~3s内,拉力F的功率为8W
D.2~3s内,滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【详解】A.物体的重力
G=mg=10kg×10N/kg=100N
由甲图可知,与动滑轮相连的绳子股数为3,在不计绳重和绳与轮之间的摩擦时绳子自由端的拉力
在2~3s内时,物体未和地面接触,且匀速上升,将拉力40N和物重100N代入上式,解得动滑轮重力
G动=20N
在0~1s内时,物体和地面接触,物体受到绳子竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,以及自身的重力,并且在这3个力的作用下保持静止状态,由滑轮组力的关系可得
解得
F拉=70N
所以
F支=G-F拉=100N-70N=30N
故A错误;
B.在1~2s内,由乙图可知拉力为50N,由丁图可知物体上升的距离为0.1m,所以绳子自由端移动的距离为0.3m,则拉力做功
W=F2s=50N×0.3m=15J
故B错误;
C.在2~3s内,由乙图可知拉力为40N,由丙图可知物体上升的速度为0.2m/s,所以绳子自由端移动的速度为0.6m/s,则拉力的功率
P=F3×v=40N×0.6m/s=24W
故C错误;
D.由效率公式可得
故D正确。
故选D。
12.如图甲是某校初中物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,它的阻值变化规律如图乙所示,已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁被吸合。下列说法中不正确的是( )
A.要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到红光时,自动闭合
B.光控开关接收到绿光时,指示灯亮,电控照相机不工作
C.质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D.要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中串联一个电阻
【答案】D
【详解】AB.因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景,所以光控开关应在接收到红光时,自动闭合;在接收到绿光时,光控开关断开,指示灯发光,电控照相机不工作,故AB正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律
压敏电阻的阻值为
R=100Ω﹣10Ω=90Ω
查图可知,当R=90Ω时,压敏电阻所受的压力F= 4000N,根据G=mg得
只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录;故C正确,不符合题意;
D.分析图乙可知,当压力F越小时,电阻R越大,如果再串联一个电阻,根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻更大,电流会更小,达不到0.06A,电磁铁不能有效控制衔铁,则不能达到给违规车辆拍照的目的,故D错误,符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共34分)
二、非选择题(本题包括7个小题,共34分)
13.为探究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35cm2,瓶盖面积为7cm2,并将瓶子装满600mL水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与 有关;
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 mL水。
【答案】 受力面积 480
【详解】(1)[1]由题意可知,瓶子正放和倒放对海绵的压力等于瓶子中水的重力,而正放和倒放海绵的受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以初步得出:压力一定时,压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[2]由题意知,瓶内水的体积为
V=600mL=6×10-4m3
水的质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×6×10-4m3=0.6kg
水受到的重力为
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
瓶子对海绵的压力等于瓶中水受到的重力,即
F=G=6N
由可得,瓶子正放时对海绵的压强为
瓶子倒放时对海绵的压强
要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,由可得,倒放时水的重力为
倒出水的重力为
倒出水的质量为
倒出水的体积为
14.如图所示,是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)该实验选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的 ;
(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物体的大小 (相等/不相等),这种确定像与物大小关系的方法是 (控制变量法/等效替代法);
(3)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为采取下列哪一项操作 ;
A.保持A、B两只蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作
(4)经过10分钟左右的实验探究,小明组熄灭蜡烛A并拿走玻璃板,同组的小华发现此时无论从哪个角度观察A、B蜡烛都无法完全重合,他猜想原因是 。
【答案】 位置和大小 相等 等效替代法 B 蜡烛燃烧后变短了
【详解】(1)[1]因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小。
(2)[2][3]实验时,用和A完全相同的蜡烛B和蜡烛A的像进行比较,发现像与物体的大小相等,用蜡烛B来代替蜡烛A,这种方法是等效替代法。
(3)[4]为证实上述有关成像特点是否可靠,需要再多做几次,使发现的规律具有普遍性,保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作,故选B。
(4)[5]经过10分钟左右的实验探究,蜡烛A燃烧一部分变短了,所以无论从哪个角度观察A、B蜡烛都无法完全重合。
15.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度-时间图像,根据图像可知:
(1)应选用颗粒 (较大/较小)的冰块做实验;
(2)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像。由图像可知:冰属于 (晶体/非晶体),这样判断的依据是 ;
(3)图乙中第10min时,物质处于 态。
【答案】 较小 晶体 冰熔化时温度不变 固液共存
【详解】(1)[1]实验应用较小的冰块做实验,因为这样冰块受热比较均匀;
(2)[2][3]晶体在熔化的过程中继续吸热但温度不变,由图乙可知冰属于晶体;
(3)[4]由图乙知第10min冰正在熔化但未完成熔化,所以图乙中第10min时,物质处于固液共存态。
16.如图所示是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程,铁块和木块的大小、形状完全相同,木块表面比铁块表面粗糙。实验时,小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。
(1)比较甲、乙两图,可得到的结论是 ;
(2)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使 ,比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与 有关;
(3)实验时,小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动,则测出的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力;
(4)设甲、乙、丙图中铁块受到的摩擦力的大小分别为f1、f2、f3,则它们由大到小排列顺序依次为 。
【答案】 在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大 压力相等 接触面的粗糙程度 小于
【分析】(1)比较甲、乙两图,找出相同因素和不同因素,结合控制变量法的思想得出结论。
(2)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起,控制了压力相同,通过比较弹簧测力计的示数得出结论。
(3)弹簧测力计在竖直方向上调零时,弹簧由于自身的重力作用,要比水平使用时弹簧的长度大,导致调零指针不指在零刻度。
(4)根据物体的运动状态及影响滑动摩擦力大小的因素,分析比较三次铁块受到的摩擦力的大小。
【详解】(1)[1]甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计的示数也不同,可得到的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)[2][3]乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起,控制了压力大小相同,与长木板的接触面不同,粗糙程度不同,摩擦力大小不同,因此探究的是摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)[4]实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后弹簧测力计要在水平方向上使用就要调零,因为在竖直方向上由于弹簧自身的重力弹簧比在水平方向上要伸长,也就是调零后的零刻度线在真实零刻度线的下方,弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动时,读取弹簧测力计的示数时,结果小于真实的摩擦力。
(4)[5]比较甲、乙两图可知,铁块与长木板的接触面粗糙程度相同时,乙图中铁块对长木板的压力较大,则铁块受到的摩擦力较大;丙图中铁块与木块相对静止,铁块与木块间既没有相对运动,也没有相对运动趋势,铁块不受摩擦力,摩擦力为零,故。
17.在“探究电流与电阻的关系”实验中,某实验小组设计了如图甲所示电路。其中电源电压为6V,定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器规格为“20Ω1A”。
(1)小明利用甲电路图连接实物电路进行实验,请帮小明将乙图连接完整 。
(2)小明检查电路连接无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于2V,读出此时电流表的示数为0.4A,然后小明断开开关,取下5Ω电阻,换上10Ω电阻,闭合开关,并 ,使10Ω电阻两端电压为 ,读出此时电流,填入表格。
(3)实验小组用10Ω电阻做完实验后,又换用15Ω的电阻,同学们发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到刚才的示数,他想到可以利用在电路中再串联一个定值电阻的方法,若他想利用这个方法顺利完成本次和余下实验,则串联的定值电阻阻值可选用范围为 Ω。
【答案】 向右移动变阻器的滑片 2V 20∼30
【详解】(1)[1]按照图甲的电路图,将图乙中还未连入的电压表和滑动变阻器接入电路,电压表应并联到定值电阻两端,且保证电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器按照“一上一下”连入电路,且保证左侧电阻接入电路,如图所示:
(2)[2][3]换用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,定值电阻变大,根据分压原理,电压表示数变大,由于研究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻的电压不变,所以应减小定值电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理可知,就要增大变阻器连入电路中的电阻大小,即向右移动变阻器的滑片,直至定值电阻两端电压大小等于原来的电压即2V,读出此时电流,填入表格。
(3)[4]在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要控制定值电阻两端的电压不变,即定值电阻两端的电压需控制在2V不变,则变阻器两端的电压为
当选用的定值电阻的阻值为15Ω时,根据串联分压规律可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为
则新串联定值电阻的最小阻值为
而新串联定值电阻的最大阻值为30Ω(此时原来变阻器接入电路的阻值为0),所以,这种情况下新串联定值电阻的取值范围为10~30Ω。
要顺利完成余下实验,即选用定值电阻的阻值为20Ω时,根据串联分压规律可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻应为
则新串联定值电阻的最小阻值为
而新串联定值电阻的最大阻值为40Ω(此时原来变阻器接入电路的阻值为0),所以,这种情况下新串联定值电阻的取值范围为20~40Ω。
综上,串联的定值电阻可选取范围为20~30Ω。
18. 小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:干电池组(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)小李连接如图乙所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图乙中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;______
(2)小明将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为2V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将______(选填“大于”、“小于”或“等于”)2V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到2V,记录电流表的示数;则前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为______;
(3)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~______V之间。
【答案】 ①. ②. 大于 ③. 右 ④. ⑤. 2.5
【解析】
【详解】(1)[1] 原电路图电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)[2][3] 探究电流与电阻的关系的实验中,要控制定值电阻的电压不变。将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为2V,则实验中控制定值电阻的电压为2V不变。把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压原理可知电压表的示数会大于2V。根据串联分压规律,应增大变阻器的电压,根据串联分压原理可知应增大变阻器的电阻,所以此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向右端移动,直到电压表的示数再次达到2V,记录电流表的示数。
[4] 实验中,定值电阻的电压为2V不变,根据串联分压规律,变阻器的电压也保持不变。把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,定值电阻的电压不变,根据可知电流与电阻成反比,所以电路中前后电流之比为,根据,变阻器的电压保持不变,则变阻器的功率和电流成正比,所以前后两次滑动变阻器消耗的电功率之比为。
(3)[5] 由图乙可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
则定值电阻两端的电压应控制在2V~2.5V。
19. 近几年武汉市进行老旧小区改造,不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图,它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成,轿厢质量为400kg,配重质量为300kg,绳重和摩擦忽略不计。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,如图乙。闭合控制开关,电梯没有超载时,再闭合运行开关,电动机正常工作:超载时(即控制电路中的电流),电铃发出报警铃声,即使闭合,电动机也不工作。控制电路电源电压为9V,定值电阻的阻值为30Ω,电磁铁线圈电阻不计,轿厢内底面压力传感器的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
(1)该电梯空载静止时,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为______N,超载时,图乙中触点将与______点接触(选填“A”或“B”),电铃发出报警铃声;
(2)该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,试通过计算判断电梯是否超载;____
(3)如图丁所示是某次电梯上升时的图像,若轿厢内人和货物总重为5000N,电动机工作效率为80%,求电梯匀速上升运行阶段,电动机牵引轿厢所消耗的电能。____
【答案】 ①. 3000 ②. A ③. 超载 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]电梯空载静止时,配重也静止,配重受到竖起向下重力和竖起向上的缆绳的拉力作用,两个力的一对平衡力,大小相等,配重通过缆绳与轿厢相连,所以与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力
F=G=mg=300kg×10N/kg=3000N
[2]超载时,电铃发出报警铃声,电铃接通,电动机不工作,则图乙中,触点将与A点接触。
(2)[3]图乙中,压敏传感器与定值电阻R1串联。当轿厢内人和货物总重为8000N时,对压敏传感器的压力为8000N,由图丙知,压敏传感器的阻值为30欧,电路的总电阻
R=R1+R2=30Ω+30Ω=60Ω
控制电路的电源为9V,此时电路中的电流
所以超载。
(3)[4]由图丁知,电梯匀速上升运行阶的速度为2m/s,所用时间为6s,上升的距离
h=vt=2m/s×6s=12m
电梯上升时,所做的有用功
W=Gh=5000N×12m=60000J
消耗的电能
18.如图甲是乘客放在“复兴号”动车窗边的随身物品,即便动车组以350km/h的速度开跑,列车运行也相当平稳,这些物品“纹丝不动”。
(1)乘客认为这些随身物品“纹丝不动”是以 为参照物。他用于拍摄这幅照片的相机相对于地面是 的。
(2)某段高铁全长1200km,某列“复兴号”动车组,跑完全程用时约4h其中包含途中站点停车时间总计30min,则该列动车组在这段高铁上运行的平均速度约是多少 ?
(3)若运行过程中复兴号动车组以图乙所示的速度匀速完全通过一座桥用时10s,已知该桥长700m,则该动车组的全长是多少 ?
【答案】 车厢 运动 300km/h 200m
【详解】(1)[1][2]以车厢为参照物,这些随身物品与车厢之间没有位置变化,所以相对于车厢它们是静止的,用于拍摄这幅照片的相机相对于地面之间发生了位置变化,所以是运动的。
(2)[3]平均速度约是
(3)[4]该动车组的全长是
19.2019年1月3日,嫦娥四号在距离月球表面8公里时,探测器调整姿态,随后减速下降,在反推发动机和着陆缓冲系统的辅助下,成功落在月球背面.嫦娥四号月球探测器的成功软着陆,是全人类首次成功登陆月球背面的行动.
嫦娥四号探测器由着陆器与巡视器组成,巡视器被命名为玉兔二号,整体质量为 135kg,是全球目前重量最小的月球车.玉兔二号由太阳能和同位素温差核电池两种供电方式,能提供不低于2.5W的输出功率.
(1)嫦娥四号通过反推发动机向下喷出气体,使其速度减小,成功软着陆,说明力可以改变物体的 和力的作用是 ;
(2)物体在月球上受到的重力只有地球上的1/6,地球上g=10N/kg,则玉兔二号在月球上受到的重力为 N.
(3)探测器的四个“脚掌"比较宽大,是为了 .
(4)玉兔二号的输出功率为3W,以0.06m/s的速度沿水平直线匀速行驶1000s,玉兔二号做功 J,受到的阻力为 N.
【答案】 运动状态 相互的 225N 减小压强 3000J 50N
【详解】因为物体间力的作用是相互的,反推发动机向下喷出气体,在反作用力的作用下,嫦娥四号速度减小,同时说明力可以改变物体的运动状态;
第一空.反推发动机向下喷出气体,使其速度减小,成功软着陆,说明力可以改变物体的运动状态;
第二空.反推发动机向下喷出气体,嫦娥四号受到向上的反作用力,说明力的作用是相互的;
第三空.玉兔二号在地球上受到的重力为:,
物体在月球上受到的重力只有地球上的1/6,则玉兔二号在月球上受到的重力为:
;
第四空.探测器的四个“脚掌"比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强的,即目的是为了减小压强;
第五空.玉兔二号的输出功率为3W,以0.06m/s的速度沿水平直线匀速行驶1000s,玉兔二号做功为:
;
第六空.匀速行驶时,阻力与牵引力相等,根据得,受到的阻力为:
.
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