江苏省南通市海安市西片13校联考2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案)
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这是一份江苏省南通市海安市西片13校联考2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案),共32页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年江苏省南通市海安市西片13校联考九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本题共10题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项正确)
1.(2分)根据你的生活经验,下列数值中最接近实际情况的是
A.将两个鸡蛋举高做功约
B.一位同学正常骑车的功率约为
C.一节干电池的电压为
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为
2.(2分)下列说法中正确的是
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械做功一定越多
D.做功越快的机械,功率一定越大
3.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是
A.冰熔化成水,质量不变,温度不变,比热容不变
B.火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢热值大,含有的热量多
C.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
D.物体温度升高,物体一定吸收了热量
4.(2分)下列过程中,能量转化情况相同的是
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
5.(2分)教室内安装有八盏日光灯,由一个开关控制,它们同时亮,同时熄灭。这八盏灯的连接方式是
A.串联 B.并联 C.串联或并联 D.无法判断
6.(2分)在如图甲所示的电路图中,开关闭合后,的示数为,的示数如图乙所示,下列判断准确的是
A.通过的电流为 B.通过的电流可能为
C.通过的电流为 D.通过的电流为
7.(2分)如图所示的电路中,当开关闭合时,发现小灯泡、都不发光,电流表的示数为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是
A.断路 B.短路 C.断路 D.短路
8.(2分)校园里的自动售货机可通过手机扫码(闭合或通过投币(闭合,启动电动机完成自动售货,在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明,符合上述情况的电路设计是下图中的
A. B.
C. D.
9.(2分)在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是
A.在点和点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在点和点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从点下滑到点过程中,机械能保持不变
D.从点下落到点过程中,机械能保持不变
10.(2分)如图所示电路,闭合开关、时,小灯泡和发光,电压表有示数,电流表的示数为,电流表的示数如图乙所示,下列说法中不正确的是
A.电流表测量干路电流,通过小灯泡的电流为
B.电压表测量小灯泡两端的电压
C.取下小灯泡时,电流表示数变小,电流表示数不变,电压表示数不变
D.只断开开关时,电流表有示数,电流表无示数,电压表有示数
二.填空题(共7小题,共21分)
11.(2分)如图所示,往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。假设工人用长的斜面,把的重物提高,若实际用力为,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 。
12.(4分)(1)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石与水相比具有较小的 。《舌尖上的中国》中推出了扬州烫干丝:大白干切成细丝,反复洗烫,去尽豆腥味,浇上精制卤汁及芝麻油,佐以姜丝、虾米而成。用热水洗烫干丝时通过 的方式增加了干丝的内能。
(2)一架正在喷洒农药的飞机在空中某一高度匀速飞行,此过程中飞机的动能 ,机械能 (选填增加、减少或不变)。
13.(3分)“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮” 。
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,这个过程相当于单缸四冲程汽油机的 冲程,若该汽油机的飞轮转速为,则它每秒钟完成 个冲程。
14.(3分)如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。定时器开关应该安装在 导线上(选填“”或“” 。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 状态,此时通过指示灯的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于” 通过播放器的电流。
15.(3分)小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验,他对冰加热使冰熔化成水直到沸腾。根据实验记录的数据,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现,段比段升温快,其原因是 。图像中,物体在点时具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于” 在点时的内能。实验过程中,第分钟物体吸收的热量为 。(冰的比热容是
16.(2分)如图所示三个电压表的示数分别为,、,三个电流表的示数分别为,、,它内部的电路结构如图所示,则:
(1),、的关系式是 。
(2),、的关系式是 。
17.(4分)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,两灯 联,通过的电流为 ,灯两端的电压为 ;当仅闭合时,电流表的示数为 。
三.解答题(本题共44分:第题写出解题过程)
18.(2分)如图所示,试在甲、乙两个内选填“电压表”和“电流表”的符号,使两灯组成并联电路。
19.(2分)如图所示,一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂,请在图中画出的力臂和力的示意图。
20.(2分)根据图所示的电路,请在右侧方框中画出对应的电路图。
21.(8分)在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示.
(1)本实验所研究的对象是 (选填“木块”“小球”或“斜面”
(2)将小球从同一高度由静止释放的目的是 。该实验是通过观察 (选填“”或“” 的大小来反映小球的动能大小的,这种研究问题的方法叫 。若水平面是光滑的, (填“能”或“不能” 达到探究目的。
(3)小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系,小明的设想 (可行不可行)。
(4)有同学将实验装置甲改进成图乙所示。
若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与 (质量速度)的关系。
若用甲、乙两个质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离 (选填“大于”、“小于”或“等于” 。
22.(10分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,实验通过 反映物体吸热的多少。
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度时间图像(如上图戊),由图像可看出液体的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于” 液体的比热容。
(3)若图甲烧杯中为的水,若酒精燃烧后放出的热量被水吸收时,温度计示数升高了,则酒精的热值是 。这种方法测出的热值比”标准值” (选填“偏大”“偏小”或“一样” 。理由是 。
(4)进行比较不同燃料的热值实验过程中,某燃料还未燃尽时,烧杯内液体就沸腾了,此时小明立即在烧杯中添加了少量液体继续实验,燃料燃尽后烧杯内液体都未沸腾。这样的操作 (可行不可行),理由是 。
23.(10分)小刚和小强在组成串并联电路的实验中。
(1)在连接电路过程中,开关应该是 的。
(2)小刚连接了如图一所示电路,如果合上开关,电路所处的状态是 路(选填“通”、“断”或“短” 。
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接,小强认为只需拆除 这一根导线,就能成为串联电路,小强将多余的导线拆除以后,闭合开关时,小电灯、都不亮,用一段导线的两端接触、两点时,两灯都不亮;接触、两点时,两灯也不亮:接触、两点时,只有灯亮,对此,下列判断中正确的是 。
.灯断路
.灯断路
.开关断路
.灯短路
(4)小马和小程想比较并联电路中和中的电流的大小关系,他们的方案是:按照图二所示的电路,只闭合测出中的电流,只闭合测出的电流,比较和的大小,请你评估:他们的方案是 (选填“可行”或“不可行” ,理由是 。
(5)在上题中他们在电路中只拆除图示中的电流表(保持其他连接不变)后,别外用电流表测出中的电流,中的电流,则图中通过点的电流为 。并得出了“并联电路各支路中的电流都相等”的结论。你认为该结论 (选填“不一定”、“一定不”或“一定” 正确。
(6)如图三所示,请只改动电路图中的一根导线,使这个并联电路连接完全正确(在错接的导线上画,然后画出正确的接线)。
24.(6分)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处,所用拉力为,时间为,不计摩擦和绳重,求:
(1)工人做功的功率。
(2)此过程中该装置的机械效率。
(3)如果人的体重为,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少?
本题请写出解题过程。
25.(6分)小明同学在做水的沸腾实验时,用酒精灯给的水加热,并绘制了如图所示的水的温度随时间变化的图象。已知小明在内完全燃烧了酒精,酒精的热值是,水的比热容是.加热时,
求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少?
(3)酒精灯烧水的效率是多少?(计算结果保留两位小数)
26.(3分)小吴看见学校门口安装了一种太阳能壁灯。如图,它的主要部件有光控开关(光照强度不足时会自动闭合的开关)、延时感应开关(有人靠近到一定距离后会自动闭合一段时间的开关)、太阳能发电板、锂电池、灯(它的光照强度超过光控开关的临界点)、支架等。白天太阳能发电板发出的电储存在内部的锂电池中,只有当光照强度不足、有人靠近时才会自动亮灯3分钟。
小吴在不拆开该灯的情况下对灯的内部结构进行探究:
分析与判断
根据对自动亮灯条件的分析,可以判断光控开关和延时感应开关的连接方式为 联。
问题与猜测
小吴仔细观察外观后没有发现光控开关的位置,他提出如下的猜想:
①可能在灯上 ②可能在延时开关上 ③可能在太阳能发电板上
推理与实验
(1)小吴思考后排除了猜想①的可能,因为如果在灯上,那么在电池充满电后晚上有人靠近时会出现的现象为 。
.不会发光 .正常发光 .灯泡不断地闪烁
(2)小吴在验证其它二种猜想时可采用的实验方案是 。
参考答案与解析
一、选择题(本题共10题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项正确)
1.(2分)根据你的生活经验,下列数值中最接近实际情况的是
A.将两个鸡蛋举高做功约
B.一位同学正常骑车的功率约为
C.一节干电池的电压为
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为
【解答】解:
、两个鸡蛋重约为,将两个鸡蛋举高做功大约,此选项符合实际;
、人正常骑车的功率较小,约为左右,此选项不符合实际;
、一节干电池的电压为,此选项不符合实际;
、一般电视机正常工作的电流在左右,电冰箱的工作电流略大一些,在左右,此选项不符合实际。
故选:。
2.(2分)下列说法中正确的是
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械做功一定越多
D.做功越快的机械,功率一定越大
【解答】解:、机械效率高,说明有用功占总功的比值大,但不一定做功就快,故错误;
、做功多,效率不一定高,这要看有用功、额外功的比例大小,故错误;
、功率大表明机械做功快,但做功不一定多,这要看做功时间的长短,故错误;
、做功快,说明机械的功率大,能够在较短的时间内做更多的功,故正确。
故选:。
3.(2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是
A.冰熔化成水,质量不变,温度不变,比热容不变
B.火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢热值大,含有的热量多
C.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
D.物体温度升高,物体一定吸收了热量
【解答】解:、冰熔化成水的过程中,所含物质的多少没有改变,则质量不变;冰是晶体,冰熔化成水的过程中,吸收热量,温度保持不变;冰熔化成水,状态发生变化,所以比热容也发生变化,故错误;
、火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢热值大,但热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故错误;
、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,内能大的物体温度不一定高于内能小的物体,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,故正确;
、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做功,故错误。
故选:。
4.(2分)下列过程中,能量转化情况相同的是
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
【解答】解:①钻木取火,是将机械能转化内能;
②水蒸气顶开活塞,是水的内能转化为活塞的机械能;
③热机的压缩冲程,是机械能转化为内能的过程;
④煤气炉灶烧水,是煤气的化学能转化为内能的过程;
故能量转化相同的为①③。
故选:。
5.(2分)教室内安装有八盏日光灯,由一个开关控制,它们同时亮,同时熄灭。这八盏灯的连接方式是
A.串联 B.并联 C.串联或并联 D.无法判断
【解答】解:一只开关同时控制八盏日光灯,当其中任意一盏坏掉后,其它日光灯仍能正常发光,即它们之间的工作互不影响,所以它们之间一定是并联的。
故选:。
6.(2分)在如图甲所示的电路图中,开关闭合后,的示数为,的示数如图乙所示,下列判断准确的是
A.通过的电流为 B.通过的电流可能为
C.通过的电流为 D.通过的电流为
【解答】解:由图甲可知,两灯泡并联,电流表在干路中,是测量干路中的电流,即总电流;
电流表是测量支路中的电流,
图甲中选量程为,示数,通过的电流为;
根据并联电路电流的规律:,
可得通过支路的电流:
。
故错、正确。
故选:。
7.(2分)如图所示的电路中,当开关闭合时,发现小灯泡、都不发光,电流表的示数为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是
A.断路 B.短路 C.断路 D.短路
【解答】解:读图可知,两灯泡串联,电压表测量的是两端的电压,电流表测量电路中的电流;
当闭合后,两个灯不发光,电流表示数为零,说明电路是开路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为灯泡发生了断路。
故选:。
8.(2分)校园里的自动售货机可通过手机扫码(闭合或通过投币(闭合,启动电动机完成自动售货,在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明,符合上述情况的电路设计是下图中的
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意可知,通过手机扫码使开关闭合或通过投币使开关闭合都能启动电动机完成自动售货,
由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关和开关应并联共同控制电动机;
由题知,在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明,则灯泡与电动机并联能独立工作,且只由光控开关控制,
综上结合选项图可知,只有图符合题意。
故选:。
9.(2分)在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是
A.在点和点速度都为零,因此这两点动能也为零
B.在点和点都处于静止状态,因此机械能相等
C.从点下滑到点过程中,机械能保持不变
D.从点下落到点过程中,机械能保持不变
【解答】解:、在点速度为零,说明动能为零;运动员不是在竖直方向上运动,所以点在水平方向速度不为零,点动能不为零,故错误。
、在点和点都处于静止状态,说明动能都为零,因为高度不同,所以,重力势能就不相等,因此机械能不相等,故错误。
、从点向点运动过程中,重力势能大部分转化成动能,因为有滑动摩擦,少部分转化成内能,机械能减少,故错误。
、从点下落到点过程中,重力势能转为动能,如果不计空气阻力,机械能守恒,故正确。
故选:。
10.(2分)如图所示电路,闭合开关、时,小灯泡和发光,电压表有示数,电流表的示数为,电流表的示数如图乙所示,下列说法中不正确的是
A.电流表测量干路电流,通过小灯泡的电流为
B.电压表测量小灯泡两端的电压
C.取下小灯泡时,电流表示数变小,电流表示数不变,电压表示数不变
D.只断开开关时,电流表有示数,电流表无示数,电压表有示数
【解答】解:、闭合开关、时,小灯泡和并联,电流表测干路电流为,电流表测支路的电流,根据并联电路电流规律知,电流小于,由图乙可知若选用大量程,读数是,选用小量程,读数是,故是选用的小量程,根据并联电路电流的特点可得通过小灯泡的电流是:,故不符合题意;
、电压表并联在灯的两端,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以也可以测量灯两端的电压,故不符合题意;
、因闭合开关、时,两灯泡并联,互不影响,所以取下小灯泡时,小灯泡仍能发光,电流表有示数,大小不变,电流表示数变小,故不符合题意;
、只断开开关时,和电压表所在支路断路,可知电流表无示数,电压表无示数,小灯泡工作正常,所以电流表有示数,故符合题意。
故选:。
二.填空题(共7小题,共21分)
11.(2分)如图所示,往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。假设工人用长的斜面,把的重物提高,若实际用力为,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 。
【解答】解:此过程所做有用功为:;
推力所做总功为:;
则斜面的机械效率为:;
此过程所做的额外功为:;
由可得重物受到的摩擦力为:;
故答案为:;100。
12.(4分)(1)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石与水相比具有较小的 比热容 。《舌尖上的中国》中推出了扬州烫干丝:大白干切成细丝,反复洗烫,去尽豆腥味,浇上精制卤汁及芝麻油,佐以姜丝、虾米而成。用热水洗烫干丝时通过 的方式增加了干丝的内能。
(2)一架正在喷洒农药的飞机在空中某一高度匀速飞行,此过程中飞机的动能 ,机械能 (选填增加、减少或不变)。
【解答】解:
(1)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,我国新疆某些地区都是沙漠或沙石,没有水,沙石的比热容远远小于水的比热容,所以沙石吸收同样多的热量温度升高的快,故中午温度很高;同样,沙石放出同样多的热量温度降低的也很快,故夜晚和早上温度很低,需穿皮袄;
用热水洗烫干丝时通过热传递的方式增加了干丝的内能;
(2)因为飞机在空中喷洒农药,所以质量变小,又在某一高度做匀速飞行,高度和速度都不变,所以动能和重力势能都变小,故机械能变小。
故答案为:(1)比热容;热传递;(2)减少;减少。
13.(3分)“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 定滑轮 (选填“定滑轮”或“动滑轮” 。
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,这个过程相当于单缸四冲程汽油机的 冲程,若该汽油机的飞轮转速为,则它每秒钟完成 个冲程。
【解答】解:(1)定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮,由图可知,牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮;
(2)做功冲程中,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能减小,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力;
汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,,即每秒完成15个工作循环,完成60个冲程,对外做功15次。
故答案为:(1)定滑轮;(2)做功;15。
14.(3分)如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。定时器开关应该安装在 导线上(选填“”或“” 。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 状态,此时通过指示灯的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于” 通过播放器的电流。
【解答】解:由题意知,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置,定时器开关应该安装在位置;
由题意知,闭合开关,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;
到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”播放音乐,因串联电路中电流处处相同,故当“定时开关”处于断开状态时,通过指示灯的电流等于通过播放器的电流。
故答案为:;断开;等于。
15.(3分)小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验,他对冰加热使冰熔化成水直到沸腾。根据实验记录的数据,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现,段比段升温快,其原因是 冰的比热容比水的比热容小 。图像中,物体在点时具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于” 在点时的内能。实验过程中,第分钟物体吸收的热量为 。(冰的比热容是
【解答】解:(1)由于冰的比热容比水小,冰和水的质量相等,吸收相同的热量,冰的温度变化多,所以段比段升温快;
(2)段是冰的熔化过程,该过程吸收热量、内能增加,温度不变,所以物体在点时具有的内能小于在点时的内能;
(3)第吸收的热量:
,
利用相同的加热器加热,在相同时间内吸收的热量相等。第是第加热时间的2倍,则第吸收的热量等于第吸收的热量的2倍:
。
故答案为:冰的比热容比水小;小于;。
16.(2分)如图所示三个电压表的示数分别为,、,三个电流表的示数分别为,、,它内部的电路结构如图所示,则:
(1),、的关系式是 。
(2),、的关系式是 。
【解答】解:由电路分析得,两电阻为串联,则三个电流表上的电流相等,即;
、测两电阻两端的电压,测总电压,则由串联电路的电压特点可知:。
故答案为:(1);(2)。
17.(4分)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,两灯 并 联,通过的电流为 ,灯两端的电压为 ;当仅闭合时,电流表的示数为 。
【解答】解:
由图甲知,仅闭合开关,只有连入电路中,断路,电压表测电源电压,由图乙知,电压表使用量程,分度值,示数为;
由图甲可知,当、都闭合时,电流从正极流出,经过开关后分成两支,一支通过,一支通过、、,汇合后经电流表回到电源负极,所以两灯是并联的;
两开关都闭合时,测干路电流,测的电流;根据并联电路的电流特点知,示数应大于示数,而两电流表的指针指位置相同,所以使用量程,分度值为,示数为,使用量程,分度值为,示数为,即通过的电流为。
当仅闭合时,只有连入电路中,测的电流,而且的电流与开关都闭合时相同,所以此时的示数等于。
故答案为:并;0.28;6;1.12。
三.解答题(本题共44分:第题写出解题过程)
18.(2分)如图所示,试在甲、乙两个内选填“电压表”和“电流表”的符号,使两灯组成并联电路。
【解答】解:由分析知:要使两灯并联,则甲表相当于导线,故甲处为电流表;乙表相当于断路,故乙表为电压表,电路图如图:
。
故答案为:如上图。
19.(2分)如图所示,一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂,请在图中画出的力臂和力的示意图。
【解答】解:过力臂的右端,作垂直于的直线,与杠杆的交点为力的作用点,方向斜向左上方,即为;
作的反向延长线,过支点作的垂线,即为的力臂,如图所示:
20.(2分)根据图所示的电路,请在右侧方框中画出对应的电路图。
【解答】解:
由实物图可知,两灯并联,开关、电流表在干路上,在的支路上,电路图如图所示:
。
21.(8分)在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示.
(1)本实验所研究的对象是 小球 (选填“木块”“小球”或“斜面”
(2)将小球从同一高度由静止释放的目的是 。该实验是通过观察 (选填“”或“” 的大小来反映小球的动能大小的,这种研究问题的方法叫 。若水平面是光滑的, (填“能”或“不能” 达到探究目的。
(3)小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系,小明的设想 (可行不可行)。
(4)有同学将实验装置甲改进成图乙所示。
若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与 (质量速度)的关系。
若用甲、乙两个质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离 (选填“大于”、“小于”或“等于” 。
【解答】解:(1)据题意可知,实验中探究小球的动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
(2)根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面的速度相同,由控制变量法,该实验的目的是研究小球的动能大小与质量的关系;
根据转换法,实验中,是通过观察木块移动的距离的大小判断出小球具有的动能的大小;
若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的;
(3)小球的动能是由小球的重力势能转化而来,故小明还想通过上述实验过程探究物体重力势能与质量的关系,方案可行;
(4)、用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能不相同,小球与弹簧分开后获得的初速度不同,而小球的质量相同,故可以研究小球的动能大小与速度的关系;
、若用甲、乙两个质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,弹簧的压缩程度相同,具有的弹性势能相同,则小球的动能相同,撞击木块时木块的动能相同,木块的质量不变,所以木块移动的距离相同,即等于。
故答案为:(1)小球;(2)控制小球到达水平面的速度相同;;转换法;不能;(3)可行;(4)速度;等于。
22.(10分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 甲、乙 两图进行实验,实验时要观察 比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,实验通过 反映物体吸热的多少。
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度时间图像(如上图戊),由图像可看出液体的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于” 液体的比热容。
(3)若图甲烧杯中为的水,若酒精燃烧后放出的热量被水吸收时,温度计示数升高了,则酒精的热值是 。这种方法测出的热值比”标准值” (选填“偏大”“偏小”或“一样” 。理由是 。
(4)进行比较不同燃料的热值实验过程中,某燃料还未燃尽时,烧杯内液体就沸腾了,此时小明立即在烧杯中添加了少量液体继续实验,燃料燃尽后烧杯内液体都未沸腾。这样的操作 (可行不可行),理由是 。
【解答】解:(1)比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据△,得出不同燃料放出热量的多少,故应选择甲、乙两图进行实验,
实验验时要观察温度计的示数(液体升高的温度)比较两种燃料的热值大小;
小明比较不同物质的比热容,应使用相同的热源,控制不同液体相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力,应选择甲、丙两图进行实验,根据转换法,实验通过加热时间的长短反映物体吸热的多少;
(2)根据绘制出温度时间图象(如图戊)知,加热相同时间,升温高,根据比较吸热能力的方法,液体的比热容 小于液体的比热容;
(3)水的质量为:;
温度计示数升高了水吸收的热量:△;
根据题意可知,,由可知,
酒精的热值为:;
实际中,由于酒精未完全燃烧及热量散失,所以算出的热值比标准值偏小;
(4)实验中,燃料未燃尽,烧杯中的液体便沸腾了,于是往烧杯中添加同种液体,这样的操作不可行,因为实验中没有控制两杯液体的质量相同。
故答案为:(1)甲、乙;温度计的示数(液体升高的温度);甲、丙;加热时间的长短;(2)小于;(3);偏小;酒精未完全燃烧及热量存在散失;(4)不可行;没有控制两杯液体的质量相同。
23.(10分)小刚和小强在组成串并联电路的实验中。
(1)在连接电路过程中,开关应该是 断开 的。
(2)小刚连接了如图一所示电路,如果合上开关,电路所处的状态是 路(选填“通”、“断”或“短” 。
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接,小强认为只需拆除 这一根导线,就能成为串联电路,小强将多余的导线拆除以后,闭合开关时,小电灯、都不亮,用一段导线的两端接触、两点时,两灯都不亮;接触、两点时,两灯也不亮:接触、两点时,只有灯亮,对此,下列判断中正确的是 。
.灯断路
.灯断路
.开关断路
.灯短路
(4)小马和小程想比较并联电路中和中的电流的大小关系,他们的方案是:按照图二所示的电路,只闭合测出中的电流,只闭合测出的电流,比较和的大小,请你评估:他们的方案是 (选填“可行”或“不可行” ,理由是 。
(5)在上题中他们在电路中只拆除图示中的电流表(保持其他连接不变)后,别外用电流表测出中的电流,中的电流,则图中通过点的电流为 。并得出了“并联电路各支路中的电流都相等”的结论。你认为该结论 (选填“不一定”、“一定不”或“一定” 正确。
(6)如图三所示,请只改动电路图中的一根导线,使这个并联电路连接完全正确(在错接的导线上画,然后画出正确的接线)。
【解答】解:(1)连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)根据电路图可知,电源两极直接将导线连接起来,形成了电源短路,因此两灯泡都不发光;
(3)根据电路图可知,拆除这一根导线,电流从电源正极依次经过两个灯泡回到电源负极,因此两灯串联连接;
小强将多余的导线拆除以后,闭合开关时,小电灯、都不亮,说明电路出现了断路;
用一段导线的两端接触、两点时,两灯都不亮,说明开关完好;接触、两点时,两灯也不亮,说明灯泡完好;接触、两点时,只有灯亮,说明灯断路,故选;
(4)按照图2所示的电路,只闭合如果能测出中的电流,则电流表下边的接线柱为正接线柱,上边为负接线柱;但当只闭合测中的电流时,电流从负接线柱流入了,即电流表的正负接线柱相反,故他们的方案不可行;
(5)他们在电路中只拆除电流表(保持其他连接不变),若中的电流,中的电流,根据并联电路电流的规律,则图中通过点的电流;
实验中测量了一组数据就得出结论,该结论具有片面性,不一定正确;
(6)由原电路图知,闭合开关,电流从电源正极出发,依次经过电流表、开关回到负极,会造成电源短路;
错误出在连接电压表负接线柱和灯泡左侧接线柱的导线上,解决的办法是将连接左侧接线柱的线头改接到的右接线柱,如图所示:。
故答案为:(1)断开;(2)短;(3);;(4)不可行;电流表正负接线柱接反;(5)2;不一定;(6)如上图。
24.(6分)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处,所用拉力为,时间为,不计摩擦和绳重,求:
(1)工人做功的功率。
(2)此过程中该装置的机械效率。
(3)如果人的体重为,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少?
本题请写出解题过程。
【解答】解:
(1)由图可知,,拉力端移动距离,
工人做的总功:
,
拉力做功的功率:
;
(2)拉力做的有用功:
,
滑轮组的机械效率:
;
(3)在不计摩擦与绳重时,拉力,即:,
解得动滑轮重力:
,
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,所以最大拉力为,
因为,
即:,
所以提升的最大物重:
。
答:(1)工人做功的功率为;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)如果人的体重为,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过。
25.(6分)小明同学在做水的沸腾实验时,用酒精灯给的水加热,并绘制了如图所示的水的温度随时间变化的图象。已知小明在内完全燃烧了酒精,酒精的热值是,水的比热容是.加热时,
求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少?
(3)酒精灯烧水的效率是多少?(计算结果保留两位小数)
【解答】解:(1)水的质量水,由图象可知加热,使水温由升高到,
水吸收的热量:
;
(2)燃烧酒精的质量,,
酒精完全燃烧产生的热量:
;
(3)酒精灯烧水时的热效率:
。
答:(1)水吸收的热量是;
(2)酒精完全燃烧放出的热量是;
(3)酒精灯烧水时的热效率是。
26.(3分)小吴看见学校门口安装了一种太阳能壁灯。如图,它的主要部件有光控开关(光照强度不足时会自动闭合的开关)、延时感应开关(有人靠近到一定距离后会自动闭合一段时间的开关)、太阳能发电板、锂电池、灯(它的光照强度超过光控开关的临界点)、支架等。白天太阳能发电板发出的电储存在内部的锂电池中,只有当光照强度不足、有人靠近时才会自动亮灯3分钟。
小吴在不拆开该灯的情况下对灯的内部结构进行探究:
分析与判断
根据对自动亮灯条件的分析,可以判断光控开关和延时感应开关的连接方式为 串 联。
问题与猜测
小吴仔细观察外观后没有发现光控开关的位置,他提出如下的猜想:
①可能在灯上 ②可能在延时开关上 ③可能在太阳能发电板上
推理与实验
(1)小吴思考后排除了猜想①的可能,因为如果在灯上,那么在电池充满电后晚上有人靠近时会出现的现象为 。
.不会发光 .正常发光 .灯泡不断地闪烁
(2)小吴在验证其它二种猜想时可采用的实验方案是 。
【解答】解:只有当光照强度不足、有人靠近时才会自动亮灯3分钟,由此可见光控开关和延时感应开关相互影响,因此是串联的。
(1)如果光控开关是在灯上,当开关接通后,灯亮,开关会马上断开,灯灭;灯再亮,开关再马上断开灯又灭,因此会出现灯泡不断地闪烁的现象。
(2)如果验证光控开关是否在延时开关上,需要用不透明的物体遮住延时感应开关观察灯是否会亮;如果验证光控开关是否在太阳能发电板上,需要用不透明的物体遮住太阳能发电板观察灯是否会亮。
故答案为:串;(1);(2)用不透明的物体遮住太阳能发电板(或用不透明的物体遮住延时感应开关)。
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