江苏省无锡市江阴市长泾片2019-2020学年九年级下学期期中物理试题
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这是一份江苏省无锡市江阴市长泾片2019-2020学年九年级下学期期中物理试题,共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图及解答题等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年江苏省无锡市江阴市长泾片九年级(下)期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分)
1.(2分)下列有关能源的说法正确的是( )
A.石油是二次能源
B.太阳能可转化为电能
C.天然气是可再生能源
D.煤炭的大量燃烧不会导致温室效应
2.(2分)下列现象需要吸收热量的是( )
A. 气结成露 B. 水滴成冰
C. 雪融成溪 D. 气凝成霜
3.(2分)如图是重庆人喜欢吃的酸辣粉,下列分析正确的是( )
A.煮酸辣粉前,锅中已沸腾的水温度一直升高
B.煮酸辣粉时,通过做功改变了酸辣粉的内能
C.酸辣粉冒的“白气”是由于水蒸气升华形成的
D.酸辣香味四溢是由于分子永不停息做无规则运动
4.(2分)图所示实验中得出的结论不正确的是( )
A.甲:下方燃着的小木条先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大
B.乙:抽掉玻璃板后,两瓶内气体颜色发生变化,说明分子在不停地运动
C.丙:点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛复燃,说明白烟是石蜡的固体小颗粒
D.丁:不再蹬地,沿水平方向运动的滑板车会停下来,说明力是维持物体运动的原因
5.(2分)如图所示,共享单车已在无锡普通使用。大大方便了市民的出行。下列关于共享单车的说法中正确的是( )
A.当单车匀速转弯时,其运动状态没有发生改变
B.不蹬车,单车继续滑行是因为受到惯性
C.单车在速度逐渐减小的过程中受到非平衡力
D.如果在骑行过程中,单车所受的外力全部消失,那么单车会慢慢停下来
6.(2分)如图所示,下列情景中描述正确的是( )
A.甲图中下滑的小朋友的惯性越来越大
B.乙图中小朋友玩的跷跷板利用了杠杆原理
C.丙图中滑雪手套有凹凸的花纹是为了减小摩擦
D.丁图中硬币跃过木块,利用了流速越大流体压强越大的知识
7.(2分)如图所示,关于光现象的说法中,正确的是( )
A.海市蜃楼是由于光的直线传播形成的
B.太阳穿过森林在地上形成“光束”,是由于光的反射形成的
C.中国古代,人们使用“日晷”判断时间,是利用了光的折射
D.当太阳倾斜照射时,背对太阳光站立,用喷雾器将水喷成雾状,在一个合适的角度可以看到彩虹,是光的色散现象
8.(2分)如图所示,纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是( )
A.装回形针降低了小鸟的重心
B.装回形针升高了小鸟的重心
C.小鸟的重心一定在其几何中心上
D.小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
9.(2分)将如图甲所示的电热水瓶,接入家庭电路中单独工作时,观察到电能表(如图乙)的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是( )
A.电能表应接在空气开关和用电器之间
B.电热水瓶的实际功率是600W
C.该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
D.若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间是串联的
10.(2分)如图所示电路,闭合开关,小灯泡L1、L2都发光,两电表都有示数,过一会儿其中一个灯泡突然熄灭,一个电表示数增大,另一个电表示数减小到几乎为零。造成此现象的原因可能是( )
A.小灯泡L1短路 B.小灯泡L1断路
C.小灯泡L2断路 D.小灯泡L2短路
11.(2分)太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实。研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,推动飞船前进,如图所示,推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104m2,在1小时内前进100km,下列分析正确的是( )
A.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10﹣6Pa
B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100m/s
C.推进阶段,太阳帆飞船相对太阳是静止的
D.1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J
12.(2分)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10Ω,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是( )
A.开关旋至“1”挡,开启化霜功能
B.开启防雾功能,电路总电阻为5Ω
C.从防雾到除露,电路总电流变化1A
D.化霜与防雾电路的总功率之差为15W
二、填空题(每空1分,共24分)
13.(3分)在音美测试的考场中扬声器传出的优美的乐曲是通过 传到同学们耳中的,同学们通过声音的 判断出是哪一种乐器在演奏,考场关闭门窗是为了减少外界的干扰,这是在 减弱噪声的。
14.(4分)共享单车在水平地面上静止,它受到的重力与地面对它的支持力是一对 力;骑共享单车前,手机扫码后发射 将信息传递到共享平台,进行解锁;骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是 (填“有益”或“有害”)的;刹车时捏紧车闸是通过 来增大摩擦。
15.(3分)高铁列车车体采用铝合金制造,是利用铝合金密度 的特性;列车长时间高速行驶时,车轮温度会升高,这是通过 方式改变车轮的内能;如果行驶中的列车受到的力全部消失,列车将会保持 状态。
16.(3分)如图所示的充电宝带有手电筒功能。手电筒的发光二极管发光时,充电宝相当于电路中的 ,给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 。发光二极管是用 (填“超导体”或“半导体”)材料制成的。
17.(4分)按压式圆珠笔从透明部分能看到笔芯,这是光的 现象;如图所示,把笔向下按压过程中,内部弹簧被压缩,说明力可以改变物体的 ;再按压一次,松开手后弹簧能恢复原状,说明弹簧发生的是 形变,弹簧恢复原状的过程中,以笔的外壳为参照物笔芯是 的。
18.(2分)在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的 大。过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
19.(2分)氢燃料是一种绿色能源,氢燃料电池工作原理如图所示。工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气,在氢电极上由于催化剂的作用氢气变为氢离子向氧电极移动,最后在氧电极上聚集,电子则留在氢电极上,如果将两电极用灯泡连接,则会在灯泡上形成 (选填“向左”或“向右”)的电流。如果已知某氢燃料电池车输出功率为40千瓦,以80km/h的速度行驶100km,则需要消耗氢气 kg(已知燃料电池车能量转化效率为60%,每千克氢气能释放的能量为1.5×108J),这些氢气的总能量大约相当于 kg汽油完全燃烧放出的热量(结果保留一位小数,已知汽油的热值为4.5×107J/kg)。
20.(3分)已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V.甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是 W.确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是 V,两灯并联使用,电路最大电流是 A。
三、作图及解答题(共32分)
21.(2分)在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
22.(2分)图甲是家庭电路中常用的一个由两孔插座、三孔插座和开关组合而成的元件。图乙方框内是其内部示意图,“〇”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求:符合安全用电原则,开关只控制灯泡,方框内导线只允许
连在接线柱上。
23.(5分)小明骑自行车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明体重500N,自行车重200N,轮子与地面总接触面积是20cm2,图甲是速度v随时间t变化的图象,图乙是动力F随时间t变化的图象。求:
(1)小明骑自行车在水平地面上行驶时,对地面的压强多大?
(2)在5~12s内,小明骑自行车的过程中动力F做了多少功?功率是多少?
24.(4分)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用。
25.(5分)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向 端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量 g的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是 ;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
26.(6分)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿 方向拉杠杆,并使之在 位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示,第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F1= N,此时杠杆的类型与 (选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过 cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有①保持 不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
27.(8分)小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是 。
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W。
(4)完成实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0.请将实验步骤补充完整。
① (填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动, (填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用已知量和所测物理量符号表示)。
2019-2020学年江苏省无锡市江阴市长泾片九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共24分)
1.【解答】解:
A、一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源,石油属于一次能源,故A错误;
B、目前利用太阳能主要是把太阳能转化为电能、内能,故B正确;
C、天然气属于化石能源、化石能源短时间不能从自然界得到补充,所以天然气不是可再生能源;故C错误;
D、煤炭大量燃烧主要是排放二氧化碳,它是温室效应的“元凶”,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故A不合题意;
B、水结冰是凝固,凝固放热,故B不合题意;
C、雪融成溪是熔化现象,熔化吸热,故C符合题意;
D、气凝成霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故D不合题意。
故选:C。
3.【解答】解:A、水沸腾时,要继续加热,但水的温度不变,故A错误;
B、煮酸辣粉时,通过热传递改变了酸辣粉的内能,故B错误;
C、酸辣粉冒的“白气”是由于水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C错误;
D、酸辣香味四溢是由于分子永不停息做无规则运动,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、下方燃着的小木条先熄灭,上方燃着的小木条后熄灭,说明二氧化碳具有的性质是不助燃、不可燃,且密度比空气的大,可用于灭火,故A正确;
B、抽掉玻璃板,二氧化氮和空气之间发生扩散现象,瓶内气体颜色最后变得均匀,说明分子在不停地运动,故B正确;
C、吹灭蜡烛,立即将燃着的木条去点白烟(不要接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,可见白烟具有可燃性,白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体小颗粒,故C正确;
D、沿水平方向运动的滑板车,当我们不再蹬地,最后会停下来,是应为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D不正确。
故选:D。
5.【解答】解:
A、匀速转弯,运动方向不断变化,运动状态不断变化,故A错误;
B、由于共享单车具有惯性,所以不蹬车也能继续向前滑行;惯性不是力,不能说“受到惯性”,故B错误;
C、单车的速度逐渐减小,运动状态发生了变化,受到了非平衡力,故C正确;
D、由牛顿第一定律可知,一切物体在不受外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态。物体原来是运动的,所以,当外力全部消失时,物体将保持原来的方向和速度不变,做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:
A、惯性的大小只与质量有关,与速度无关,小朋友下滑过程中质量不变,则惯性不变,故A错误;
B、在左右两个压力的作用下,跷跷板绕着中间的固定点转动,所以跷跷板利用了杠杆原理,故B正确;
C、滑雪手套表面具有凹凸不平的花纹,目的是增大摩擦力,故C错误;
D、口吹硬币跃过木块,是因为流速越大流体压强越小,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:
A、海市蜃楼是因为折射现象形成的虚像,是由于空气密度不均匀引起的,故A错误;
B、太阳穿过森林在地上形成“光斑”,是由光的直线传播形成的,故B错误;
C、由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后就形成影子;日晷就是利用影子的方向、长短粗略判断时刻的计时仪器,故C错误;
D、用喷雾器将水喷成雾状,当太阳光射入空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:装上回形针小鸟的重心降低,稳定性增强;小鸟的形状不规则,重心不在几何中心上,鸟嘴上并没有胶水,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.【解答】解:
A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表,应接在空气开关之前,故A错误;
B、600r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转600转,
则转6转消耗的电能W=kW•h=0.01kW•h,实际功率P===0.6kW=600W,故B正确;
C、由表盘信息可知,电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=20A,工作电压为220V,
该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率P最大=UI最大=220V×20A=4400W,故C错误;
D、若电热水瓶的指示灯损坏,它的发热电阻还能工作,说明它们之间互不影响,是并联的,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:由电路图可知,L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、若L1灯短路时,电路为L2的简单电路,此时L1不发光、L2发光,电流表示数增大,电压表被短路几乎无示数。故A符合题意;
B、若L1灯断路时,电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表测量电源电压有较大示数。故B不符合题意;
C、若L2灯断路时,电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表、电压表均无示数。故C不符合题意;
D、若L2灯短路时,电路为L1的简单电路,此时L1发光、L2不发光,电压表和电流表的示数均增大。故D不符合题意。
故选:A。
11.【解答】解:
A.太阳帆上受到太阳光的平均压强:p===8×10﹣6Pa,故A正确;
B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为:v==≈27.8m/s,故B错误;
C.推进阶段,太阳帆飞船相对于太阳的位置不断发生变化,则飞船是运动的,故C错误;
D.由p=可得,该太阳帆受到太阳光的压力(推力):F′=pS′=8×10﹣6 Pa×5×104m2=0.4N,
1小时内太阳光对飞船做的机械功约为:W=F′s=0.4N×100×103m=4×104J,故D错误。
故选:A。
12.【解答】解:
AB、当开关旋至“1”挡时,两条电阻丝串联接入电路;此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω;
当开关旋至“2”挡时,只有1个10Ω的电阻连入电路中;
当开关旋至“3”挡时,两个10Ω的电阻并联,并联的电阻为:R并==5Ω,
根据P=可知,当开关旋至“1”挡时,总电阻为20Ω,电路的功率最小,由已知条件,开启防雾功能,故AB错误;
C、除雾时,由欧姆定律,电路的电流为:
I1===0.5A;
除露时,电路的电流为:
I2===1A;
从防雾到除露,电路总电流变化量为:△I=I2﹣I1=1A﹣0.5A=0.5A,故C错误;
D、化霜的功率为:
P并===20W;
防雾的功率:
P串===5W
化霜与防雾电路的总功率之差为:
△P=P并﹣P串=20W﹣5W=15W,故D正确。
则故选:D。
二、填空题(每空1分,共24分)
13.【解答】解:
优美的乐曲是通过空气传到同学们耳中的;
不同的乐器即便演秦相同的乐曲,发出的音色也不相同,故可用音色来辨别;
考场关闭门窗是为了减少外界的干扰,这是在传播过程中减弱噪声的。
故答案为:空气;音色;传播过程中。
14.【解答】解:(1)共享单车在水平地面上静止,车的重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上;
(2)手机依靠电磁波来传递信息;
(3)骑行时鞋与脚蹬之间的摩擦是有益摩擦;刹车时,紧捏闸把,这是在接触面粗糙程度一定的情况下,通过增大压力的方法来增大摩擦的。
故答案为:平衡;电磁波;有益;增大压力。
15.【解答】解:
车体采用强度高、密度小的铝合金等材料制造,使整车质量减小,有利于列车高速运行,因此这是利用了其密度小的特点;
列车在行驶的过程中,车轮不断克服与轨道的摩擦而做功,将机械能转化为内能,导致车轮的温度升高,这是通过做功的方式改变车轮的内能;
如果行驶的列车受到的力全部消失,由于惯性,列车会保持原来的运动状态做匀速直线运动。
故答案为:小;做功;匀速直线运动。
16.【解答】解:在电路中,手电筒发光消耗电能,充电宝相当于电源;
给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的用电器;
制造发光二极管的主要材料是半导体材料。
故答案为:电源;用电器;半导体。
17.【解答】解:按压式圆珠笔从透明部分能看到笔芯,这是光的折射现象;把笔向下按压过程中,内部弹簧被压缩,说明力可以改变物体的形状;再按压一次,松开手后弹簧能恢复原状,说明弹簧发生的是弹性形变,弹簧恢复原状的过程中,以笔的外壳为参照物,笔芯相对于外壳是运动的,故笔芯是运动的。
故答案为:折射;形状;弹性;运动。
18.【解答】解:(1)由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(25℃﹣20℃)=1.05×105J。
故答案为:比热容;1.05×105。
19.【解答】解:(1)由题知,氢离子向氧电极移动,最后在氧电极上聚集,电子则留在氢电极上,可以得出氧电极为电源的正极,则氢电极为电源的负极,因为在电源外部,电流的方向是从正极经用电器回到负极;故灯泡中的电流方向向左。
(2)以80km/h的速度行驶100km,则行驶的时间为:t===1.25h=4500s;
氢燃料电池做的有用功为:W=Pt=4×104W×4500s=1.8×108J;
已知燃料电池车能量转化效率为60%,
故需要氢气提供的能量为:Q===3×108J;
则需要氢气的质量为:m===2kg;
若氢气的总能量由汽油完全燃烧放出的热量提供,
则需要汽油的质量为:m汽油==≈6.7kg;
故答案为:向左;2;6.7。
20.【解答】解:
(1)由图象可知,当乙灯的额定电压是3V时,I乙=0.6A,
乙灯的额定功率P乙=U乙I乙=3V×0.6A=1.8W;
(2)由P=UI可得,甲灯的额定电流:I甲===0.5A,
两灯串联使用,电路中的最大电流是I甲=0.5A,
由图象可知,此时乙灯两端电压为2V,故电路两端的最大电压U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V;
(3)两灯泡并联时,电路两端的最大电压为3V,由图象可知,此时流经甲的电流I甲′=0.3A,乙灯正常发光,
故电路最大电流I=I甲′+I乙=0.3A+0.6A=0.9A。
故答案为:1.8;8;0.9。
三、作图及解答题(共32分)
21.【解答】解:由入射角为60°,可得反射角也为60°,在法线右侧画出反射光线,反射角等于入射角为60°,如图所示:
22.【解答】解:①三孔插座的连接:上孔接地线,当金属外壳的用电器插入插座时,使金属外壳接地,防止金属外壳漏电发生触电事故。左孔接零线,右孔接火线。
②灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断了火线,安全的更换灯泡。如图所示:
23.【解答】解:
(1)小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压力:
F=G总=G小明+G车=500N+200N=700N,
对地面的压强:
p===3.5×105Pa;
(2)由v﹣t图象可知,自行车在5~12s做匀速直线运动,速度v=6m/s,
由F﹣t图象可知,在5~12s自行车的动力F=30N,
根据二力平衡条件可知,自行车所受的摩擦阻力:f=F=30N;
在5~12s自行车行驶的时间t=12s﹣5s=7s,
在5~12s自行车行驶的路程:s=vt=6m/s×7s=42m,
自行车克服摩擦阻力做功:W=fs=30N×42m=1260J,
此时的功率:
P===180W。
答:(1)小明骑自行车在水平地面上行驶时,对地面的压强3.5×105Pa;
(2)在5~12s内,小明骑自行车的过程中动力F做了1260J的功;功率是180W。
24.【解答】解:(1)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚,像距变大,光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像;
近视眼镜可以使像远离凸透镜,故近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方;
(2)取下近视镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。说明远视眼镜对光线有会聚作用。
故答案为:(1)远离;前方;(2)靠近;会聚。
25.【解答】解:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处;此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,平衡螺母应向左移动;
如图2和3所示,碎纸片的质量m=5g+1.5g=6.5g;
为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,所以则他还应称量6.5g的酒精;
(2)由图4知,实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底;
(3)为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(4)实验中要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,而小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,可能是没有控制被加热水的质量相等。
故答案为:(1)左;6.5;(2)温度计的玻璃泡接触到了容器底;(3)温度计的示数变化;(4)控制被加热水的质量相等。
26.【解答】解:(1)力臂是支点到力的作用线的垂直距离。当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时,拉力作用点到支点的距离就是其力臂,这样便于从杠杆上直接读出力臂,由图杠杆水平平衡时拉力方向应为竖直方向;
(2)图中弹簧测力计的分度值是0.1N,指针指在4N下面第4个小格上,因此弹簧测力计读数为4N+0.1N×4=4.4N;
筷子是费力杠杆,动力臂小于阻力臂,目的是省距离,应用了实验中的第1次实验原理。
(3)当F2=4N,动力臂l1=30cm,不变时,弹簧测力计的最大拉力为5N,根据杠杆平衡条件可得在改变阻力臂l2时,l2应不超过的数值:
l2===37.5cm;
根据控制变量法可知,探究F1与F2的关系必须保持l1和l2不变。
故答案为:(1)竖直;水平;(2)4.4;筷子;(3)37.5;l1和l2。
27.【解答】解:(1)因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是灯泡断路;
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.此时电流表的示数如图乙所示,电流表分度值为0.02A,则通过小灯泡的电流是0.26A,小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)实验步骤:
①闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U﹣U额,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合S、S1,断开S2,记录电压表示数为U滑。
③在①中,定值电阻短路,灯与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,根据串联电压的规律,灯的电压为额定电压;
在②中,灯短路,变阻器与定值电阻串联,根据串联电路电压的规律和分压原理有:
=,R滑=R0;
在①中,由欧姆定律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:
IL==×(U﹣U滑);
小灯泡额定功率的表达式:
P额=U额IL=U额××(U﹣U滑);
故答案为:(1)如上所示;(2)灯泡断路;(3)0.26;0.65;(4)①闭合S、S2,断开S1;U﹣U额;②闭合S、S1,断开S2;③U额××(U﹣U滑)。
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