江西省赣州市宁都县2019-2020学年九年级下学期期中物理试题
展开这是一份江西省赣州市宁都县2019-2020学年九年级下学期期中物理试题,共20页。试卷主要包含了填空题,选择题,简答和计算题,实验题和探究题等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年江西省赣州市宁都县九年级(下)期中物理试卷
一、填空题(共20分,每空1分)
1.(2分)最先发现电流与电压电阻关系的物理学家是 。人们为了纪念他,以他的名字作为物理量 的单位。
2.(1分)用丝绸摩擦玻璃棒,丝绸带 电,若把它与用毛皮摩擦后的橡胶棒靠近会出现 现象(选填“吸引”或“排斥”)。
3.(2分)小明和爸爸来到上海游玩,他们一越坐在磁悬浮列车上观光,那么小明相对于列车是 (选填“运动”或“静止”)的。列车运行时间约8min,全程30km,平均速度约为 km/h。
4.(3分)我们听到的风声是由 振动产生的,风能可以在自然界里源源不断地得到,风能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
5.(2分)光在真空中的传播速度是 km/s,小明在“翠微峰”为父母拍照时发现主峰没有完全进入取景框,为了将父母和主峰都拍摄下来,他向后退了一段距离,并将照相机的镜头 (选填“向前伸”或“向后缩”)一点。
6.(2分)用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为12N,此时木块所受的合力为 N.若将拉力增大,当弹簧测力计的示数为20N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为 N。
7.(2分)在平静的海面上,一艘空的渔船处于漂浮状态,受到的浮力是F1,装满鱼后渔船仍处于漂浮状态,受到的浮力是F2,则F1 F2(选填“>”、“<”或“=”)。渔船编队在某个海域捕捞时,渔民用特定频率的电台通信是利用 传递信息。
8.(2分)电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态,灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对 力,电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对 力。
9.(2分)如图,电源电压恒定不变,若要灯泡L和滑动变阻器R串联,则只需要闭合开关 ;闭合开关S1和S3,断开S2,将滑片P由图中位置向右移动,灯泡L的亮度 (填“变亮”“变暗”或“不变”)。
10.(2分)小明用图示滑轮组在5s内将重为300N的重物匀速提高了2m,所用拉力为200N,该过程中拉力做的有用功为 J,该滑轮组的机械效率为 。若其他条件不变,将重物匀速提升5m,该滑轮组的效率将 。
二、选择题(共28分,把你认为正确的答案序号填写在下面对应表格内,第11~16小题为单项选择题,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,不选或错选得0分)
11.(3分)“估测”是物体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.人们正常交流时的响度约为60dB
B.餐桌的高度约为150cm
C.电冰箱的额定功率约为1000W
D.一个苹果的质量约为5kg
12.(3分)九年级的小明同学参加了2019年衡阳市体育测试,下列说法不正确的是( )
A.小明跑步冲过终点不能立即停下来,是因为受到惯性作用
B.小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力
C.跳绳时手对绳施加了力,同时绳也对手施加了力
D.投掷实心球时实心球在空中运动的过程中,小明对实心球没有做功
13.(3分)下列现象产生的过程中要吸热的是( )
A.壶口附近的“白气”
B.北方的冬天,植物上的雾凇
C.夏天的清晨,蜻蜓身上的露珠
D.铁矿熔化成的铁水
14.(3分)如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
15.(3分)下列物理图象所表示出的各物理量的关系,错误的是( )
A.图甲反映某物质的质量与体积的关系,由图象可知,该物质的密度为2.5g/cm3
B.图乙反映某物体的路程与时间的关系,由图象可知,该物体运动的速度为10m/s
C.图丙反映某导体中电流跟它两端电压的关系,由图象可知,此导体的电阻为5Ω
D.图丁反映物体受到的重力与质量的关系,由图象可知,重力与质量的比值9.8N/kg
16.(3分)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为24 W
B.电源电压为12 V
C.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D.小灯泡的最小功率为1.5 W
(多选)17.(4分)小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连
B.小灯泡发光,甲此时相当于发电机
C.乙的工作原理是电磁感应
D.甲工作时,机械能转化为电能
(多选)18.(4分)只用量筒、长方体小木块、长细针、水、密度未知的盐水,能测出的物理量是(温馨提示:长方体小木块不吸水ρ木<ρ水)( )
A.木块的质量 B.木块的密度 C.木块的高度 D.盐水的密度
三、简答和计算题
19.(5分)练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示。当水平向右平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员把枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在哪个区域?请你解释原因。
20.(6分)如图甲所示,放在水平桌面上的溢水杯的底面积为S,装满水后总质量为m1,现将质量为m2的小球放入溢水杯中,小球静止时沉到杯底,且从溢水杯中溢出了质量为m3的水,如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)图甲中,溢水杯对水平桌面的压强;
(2)图乙中,小球受到的浮力;
(3)小球的密度。
21.(7分)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V1.5W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~70Ω,定值电阻R2的阻值为30Ω。求:
(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少?
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)保证电流表有示数时,滑动变阻器的滑片应怎样移动,同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小?最小电功率为多少?
22.(8分)有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三挡,并可以手动调节,它的部分参数和等效电路图如图所示,其中R1和R2均为电热丝,R1=R2,单刀双掷开关S2可接a或b,用高温挡加热时,把1L水从35℃加热到100℃需要300s。求:[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
额定电压
220V
高温挡功率
1000W
最大容量
1.2L
(1)R1和R2的阻值;
(2)电热水壶的效率是多少?
(3)电热水壶处于中温挡时的电流是多大?
(4)在用电高峰时,实际加热时间为363s,实际电压多大?
四、实验题和探究题
23.(7分)(1)体温计是根据液体的 性质制成的。在“关心自己,关爱他入,抗击新冠”的战役中,某九年级同学晨检时体温计的示数如图所示,该同学的体温是 ℃。
(2)使用托盘天平时,应先把天平放在水平桌面上,再用镊子将游码拨至左侧“0”刻度线上,若指针仍偏左,则可将天平横梁右端的 向 侧调节。天平平衡时,所加砝码与游码的位置如图所示,则物体的质量为 g。
(3)如图所示弹簧测力计的读数是 N。在太空里, (选填“能”或“不能”)使用弹簧测力计测量拉力的。
24.(7分)(一)下面是某同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程。
(1)如图所示,为了探究“光的反射定律”,将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着 (填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表。通过表格中的数据可得到的结论是 。
(2)为了探究:“平面镜成像特点”,将平面镜换成了 。在实验过程中,随着甲蜡烛的燃烧变短,甲蜡烛的像与乙蜡烛 (填“仍然重合”或“不再重合”)。
(3)下面表格中的数据是测量的四组像和物体到玻璃板的距离.实验中刻度尺的使用以及读数均正确,但是分析数据时发现第二组的数据有较大的偏差;你认为造成这个偏差的原因可能是 。(选填字母代号)
A.选用的玻璃板太厚
B.选用的玻璃板太薄
C.在判断蜡烛乙与蜡烛甲的像是否完全重合时出现了较大偏差
入射角
15°
30°
60°
反射角
15°
30°
60°
实验序号
1
2
3
4
物到玻璃板的距离/cm
15.30
23.02
25.60
28.50
像到玻璃板的距离/cm
15.30
23.15
25.60
28.50
(二)同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体,用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力,记录的数据在图表中:
液体种类
酒精
水
可乐
酱油
弹簧测力计的示数F/N
2.6
2.8
3.0
3.2
(1)通过分析比较此表,他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
(2)若可乐的密度为1.2g/cm3,根据上标的数据可以推算出小桶的重力是 N。
25.(7分)图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 。
(2)排除故障闭合开关,移动滑片P到某位置,电压表示数(如图乙所示)为 V,则此时灯泡消耗的实际功率 额定功率(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I﹣U图象(图丙),根据图象,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(4)进一步分析图象可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐增大,造成这一现象的原因可能是 。
(5)小敏将原电路中的小灯泡先后换接阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,探究“电流与电阻关系”
①先将5Ω的电阻接入电路,移动变阻器滑片,使电压表示数为2V,此时,电流表的示数为 A.然后换接10Ω的电阻,为了保持电压表示数不变,此时滑动变阻器的滑片应向 (左/右)移动。
②实验中为了保证接入20Ω的定值电阻时,保持电压表示数不变,则滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
26.(7分)某科学兴趣小组发现在建造房屋、桥梁时,总要在水泥中掺入适量的钢筋,且在水泥中掺入钢筋的部位不同。为了探究水泥中钢筋掺入位置是否会影响其牢固程度,该科学兴趣小组制作了符合实验要求的样品,根据设计的实验方案和如图的实验装置,利用重锤对样品进行连续撞击直至样品出现下表面断裂,并将实验数据记录在如表中。
实验
次序
样品厚
度/cm
样品面
积/cm2
掺入钢筋的规格(直径/mm)
掺入部位
撞击
次数
1
2
100
无钢筋
无
18
2
2
100
2.2
只掺入上
部
21
3
2
100
2.2
只掺入中
部
61
4
2
100
2.2
只掺入底
部
117
5
2
100
1.6
只掺入底
部
90
6
2
100
0.9
只掺入底
部
60
(1)实验中,应保持重锤与样品受力面间的 不变。
(2)样品的牢固程度可以通过比较样品断裂时所承受的 进行判断,下列实验没有用到这种实验方法的是 (选填字母代号)。
A.探究平面镜成像时像与物的大小关系
B.探究动能大小与哪些因素有关
C.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
D.探究压力的作用效果与哪些因素有关
(3)通过比较第 次实验数据,可以得出结论:将钢筋掺入水泥的 部,样品最牢固。
(4)通过比较4、5、6三次实验数据可以发现,样品的牢固程度还与 有关。
(5)为了减少样品断裂被撞击的次数,缩短实验时间,可采用的方法是 。
2019-2020学年江西省赣州市宁都县九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(共20分,每空1分)
1.【解答】解:
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律,公式I=,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位;
故答案为:欧姆;电阻。
2.【解答】解:用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电;
用毛皮摩擦胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电;
用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦后的橡胶棒所带电荷电性相反,则它们靠近时会出现吸引现象。
故答案为:负;吸引。
3.【解答】解:那么小明相对于列车的位置没有变化,是静止的;
列车运行时间约为t=8min=h,平均速度约为v===225km/h。
故答案为:静止;225。
4.【解答】解:我们听到的风声是由空气振动产生的。风能可以直接从自然界获得,风能属于一次能源。
故答案为:空气;一次。
5.【解答】解:光在真空中的速度为3×108m/s,3×108m/s=3×105km/s。
为了将父母和主峰都进入进入镜头,即像变小,由凸透镜成实像的规律可知,需要增大物距,减小像距,所以他向后退一段距离,并将照相机的镜头向后缩一点。
故答案为:3×105;向后缩。
6.【解答】解:(1)木块在水平木板上进行匀速直线运动,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是12N,滑动摩擦力也是12N,因此合力为零。
(2)拉力增大时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,还是12N,增大的拉力改变了木块的运动状态。
故答案为:0;12。
7.【解答】解:一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,由于船在海水都是漂浮,所以由物体的浮沉条件可知,浮力大小等于不同情况的重力,装满鱼后船的总重力大,故受到的浮力较大,即F1<F2。
渔船编队在某个海域捕捞时,渔民用特定频率的电台通信是利用电磁波传递信息。
故答案为:<;电磁波。
8.【解答】解:
电灯通过电线挂在天花板上,灯对电线有向下的拉力,由于物体间力的作用是相互的,则电线对灯有向上的拉力,所以灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对相互作用力;
电线对灯的拉力和灯所受的重力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上(都作用在电灯上),所以二力是一对平衡力。
故答案为:相互作用;平衡。
9.【解答】解:要使灯泡L和滑动变阻器R串联,应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端,则由图可知只要闭合S2,断开S1、S3;
若闭合开关S1和S3,断开S2,小灯泡和滑动变阻器并联,因并联电路各支路互不影响,所以当将滑片P由图中位置向右移动,灯泡L的亮度不变。
故答案为:S2;不变。
10.【解答】解:
(1)有用功:W有用=Gh=300N×2m=600J,
由图知,n=2,则拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=200N×4m=800J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%;
(2)由η====可知,滑轮组的机械效率与提升高度无关,所以,若其他条件不变,重物匀速提升高度5m,该滑轮组的机械效率将不变;
故答案为:600;75%;不变。
二、选择题(共28分,把你认为正确的答案序号填写在下面对应表格内,第11~16小题为单项选择题,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,不选或错选得0分)
11.【解答】解:
A、人们正常交流时的响度在50dB左右,故A符合实际;
B、餐桌的高度和课桌的高度差不多,约为80cm,故B不符合实际;
C、电冰箱的额定功率在200W左右,故C不符合实际;
D、一个苹果的质量约为200g,故D不符合实际。
故选:A。
12.【解答】解:
A、小明跑步冲过终点不能立即停下来,是由于小明具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、小明跑步穿的运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;
C、物体间力的作用是相互的,跳绳时手对绳施加了力,同时绳也对手施加了力,故C正确;
D、投实心球时,实心球离开手在空中运动时,是由于惯性向前运动,不再受手的推力,所以小明对它没有做功,故D正确。
故选:A。
13.【解答】解:A、壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A不符合题意;
B、北方的冬天,植物上的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故B不符合题意;
C、“夏天的清晨,蜻蜓身上的露珠是大气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故C不符合题意;
D、铁矿熔化成铁水是熔化,熔化过程中吸热,故D符合题意。
故选:D。
14.【解答】解:
A.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据串联电路的分压特点即可比较两电阻的大小,故A可行;
B.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,根据串联电路的分压特点即可比较两电阻的大小,故B可行;
C.由电路图可知,闭合S1、S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;闭合S1、断开S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系得出电阻的大小关系,故C可行;
D.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小,故D不可行。
故选:D。
15.【解答】解:A、对某种物质来说,其质量与体积成正比,其质量与体积的比值是一定值,故其密度值是:ρ===2.5g/cm3,故A正确;
B、据图能看出该物体随着时间的增长,路程不变,故该物体处于静止状态,速度为零,故B错误;
C、当电阻不变时,电流与电压成正比,电压与电流的比值是一个定值,即电阻R===5Ω,故C正确;
D、物体所受的重力与其质量成正比,其比值g===9.8N/kg,故D正确。
故选:B。
16.【解答】解:由图L与R串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中电流,
(1)由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时电路中电流最大,
由图象可知,电路中的电流I=2A,电压表示数即电源电压U=UL=12V,灯泡正常发光,则灯泡的额定功率
PL=ULI=12V×2A=24W.故A、B正确,不符合题意;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
由图象可知,灯泡两端的电压UL′=3V,电路中的电流I′=1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V,
变阻器连入电路中的最大阻值R==9Ω,故C正确,不符合题意;
此时灯泡的最小功率P最小=UL′I最小=3V×1A=3W,故D错误,符合题意;
故选:D。
17.【解答】解:
由图知,闭合开关,乙电动机中有电流通过,乙电动机工作,乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,是电能转化为机械能;
因为乙的转动带动甲的转动,甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线,会产生感应电流,有电流流过小灯泡,小灯泡会发光,此时甲相当于一个发电机,则甲的工作原理是电磁感应,是机械能转化为电能。
由此可知:
AB、小灯泡会发光,因为甲相当于一个发电机,小灯泡和“甲发电机”组成一个闭合电路,故B正确,A错误。
C、乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,不是电磁感应现象,故C错误。
D、甲工作时,机械能转化为电能,故D正确。
故选:AC。
18.【解答】解:
(1)向量筒内倒入适量的水,水的体积记作V1。
(2)将木块轻轻放入容器中,水面上升体积至V2。
(3)用细针将木块按压,使木块浸没于水中,水面上升至体积V3。
则木块漂浮时排开水的体积V排=V2﹣V1,
由漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮=G木=G排,
则木块的质量为m木=m排=ρ水V排=ρ水(V2﹣V1),
根据量筒中水的体积和将木块压入水中后的总体积,可以求出木块的体积,
则木块的体积为V=V3﹣V1;
木块的密度为ρ==;
(4)将盐水倒入量筒中,盐水的体积记作V0,将木块轻轻放入盐水中,液面上升体积至V4。
则木块排开盐水中的体积V排盐=V4﹣V0,
因为木块在水和盐水中都是漂浮,所以浮力都等于木块的重力,即两次的浮力相等,
则ρ水g(V2﹣V1)=ρ盐水g(V4﹣V0),
所以ρ盐水=•ρ水。
由于小木块为长方体,且不知道其底面积,所以不能测得木块的高度;
由此可知,能测出的物理量是木块的质量,木块的密度,盐水的密度。
故选:ABD。
三、简答和计算题
19.【解答】答:子弹可能落在区域Ⅱ;汽车向右平行于靶面运动,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹射出后由于惯性继续向右运动,又由于受到重力作用,向下运动,所以子弹会射向靶面的右下方,即Ⅱ区域。
20.【解答】解:(1)溢水杯对水平桌面的压力:F=G1=m1g,溢水杯对水平桌面的压强:p==;
(2)根据阿基米德原理,小球受到的浮力:F浮=G排=m排g=m3g;
(3)小球的体积:V球=V排==;
小球的密度:ρ球===。
答:(1)溢水杯对水平桌面的压强为;
(2)小球受到的浮力为m3g;
(3)小球的密度为。
21.【解答】解:(1)小灯泡正常发光时的阻值为:RL===6Ω;
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,R2与L并联,小灯泡L恰好正常发光,此时并联电路两端电压为U=U2=UL=3V
小灯泡中的电流IL===0.5A,
电阻R2中的电流为I2===0.1A,
电流表串联在干路上,则其示数为:I=IL+I2=0.5A+0.1A=0.6A;
(3)保证电流表有示数时,当滑动变阻器的滑片滑到b端,开关S2断开,S1S3都闭合时,R1和R2串联,电路中总电阻最大,电路中总功率最小;
最小功率为Pmin===0.09W。
答:(1)小灯泡L正常发光时的阻值为6Ω;
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为0.6A;
(3)保证电流表有示数时,当滑动变阻器的滑片滑到b端,开关S2断开,S1S3都闭合时,R1和R2串联,电路中总电阻最大,电路中总功率最小;
最小电功率为0.09W。
22.【解答】解:(1)当S1闭合,S2拨到a时,R1、R2并联;当S1断开,S2拨到a时,R1、R2串联;当S1闭合,S2拨到b时,电路为R1的简单电路;
因并联电路的总电阻小于任一分电阻,串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=可知,R1、R2并联时,电热水壶为高温挡;R1、R2串联时,电热水壶为低温挡;电路为R1的简单电路时,为中温挡;
已知P高=1000W,R1=R2,则由P=UI=可知,两电阻并联时的总功率:P高=+,
即1000W=2×
解答:R1=96.8Ω,
故R2=R1=96.8Ω;
(2)由ρ=可知,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣35℃)=2.73×105J,
高温挡工作300s消耗的电能:W=P高t=1000W×300s=3×105J,
电热水壶的效率:η=×100%==91%;
(3)当S1闭合,S2拨到b时,电路为R1的简单电路,此时电热水壶处于中温挡,
则电热水壶处于中温挡时的电流:I中==≈2.72A;
(4)不计热量损失,Q吸=W,则实际功率:P实===W,
由P=可得,实际功率:P实=+,
则实际电压:U实===200V。
答:(1)R1和R2的阻值分别为96.8Ω、96.8Ω;
(2)电热水壶的效率是91%;
(3)电热水壶处于中温挡时的电流是2.72A;
(4)在用电高峰时,实际加热时间为363s,实际电压是200V。
四、实验题和探究题
23.【解答】解:(1)体温计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。图中体温计的分度值为0.1℃,其示数为37.9℃;
(2)在测量前,发现指针向左偏,应将平衡螺母向右调节,直到指针指在分度标尺的中线处;
由图知,称量标尺的分度值为0.2g,被测物质的质量:m=50g+20g+1g+0.2g×2=71.4g;
(3)弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,故示数为3.6N,
弹簧测力计的原理是:弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长。在失重状态虽然重力表现不出来,但是拉力总还是有的,所以能使用弹簧测力计测量拉力的。
故答案为:(1)热胀冷缩;37.9;(2)平衡螺母;右;71.4;(3)3.6;能。
24.【解答】解:(一)(1)探究“光的反射定律”的实验过程,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着B照射到平面镜上,则入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现。通过表格中的数据可得到的结论是光反射时,反射角等于入射角。
(2)为了探究“平面镜成像特点”,可将平面镜换成了透明的玻璃板,用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到另一个物体。
在实验过程中,随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛不再完全重合,而是变为部分重合。
(3)实验时的各组数据都是用同一块玻璃板进行的,其它数据没有问题,所以不是因为玻璃板太厚或太薄,而是第二次实验时,判断蜡烛B与蜡烛A的像是否完全重合时出现了较大偏差。故选C。
(二)(1)A、当F为零时,密度也为零是不对的,因为小桶有重力,力不应为0,不符合题意;
B、当液体密度有数值时,F也应该有示数,不能是零,所以也不能选;
C、因为小桶有重力,所以当没有液体时,F应有示数,符合题意;
D、F的示数随密度的增大而减小,是错误的。
故选C。
(2)设小桶体积为V,重力为G;
由图表可得:ρ水gV+G桶=2.8N,
ρ可乐gV+G桶=3.0N,
由以上两式可求得小桶的重力:G桶=1.8N。
故答案为:(一)(1)B;反射角等于入射角;(2)透明的玻璃板;不再重合;(3)C;(二)(1)C;(2)1.8。
25.【解答】解:
(1)连好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是断路,所以出现故障的原因可能是灯泡断路。
(2)由图乙可知,电压表量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.2V,此时灯泡的电压小于额定电压,故实际功率小于额定功率;
(3)由丙可知,灯泡正常发光时(电压为2.5V),通过灯泡的电流为0.2A,
所以灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)当灯泡中有电流通过时要发热,且电压越大,电流越大,灯泡的实际功率越大,温度越高,灯丝的电阻就越大;
(5)①5Ω的电阻接入电路,电压表示数为2V,此时电流表的示数为:I===0.4A;
将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大;
探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,所以应调节滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数仍为2V;
②电源电压为4.5V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器分压为4.5V﹣2V=2.5V,
当接入20Ω电阻时,由串联电路特点知:IR=I滑,
由欧姆定律有:=,即:=,解得:R滑=25Ω,即变阻器最大阻值应不小于25Ω。
故答案为:
(1)灯泡断路;(2)2.2;小于;(3)0.5;(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大;(5)①0.4;右;②25。
26.【解答】解:(1)由题知,铁锤撞击水泥样品时的动能是由铁锤的重力势能转化来的,实验时将铁锤通过电磁铁从同一高度处由静止释放;所以,实验时,应保持重锤与样品受力面间的距离不变;
(2)本实验,通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数来比较水泥样品的牢固程度,利用的是转换法。
A、探究平面镜成像时像与物的大小关系,用一个未点燃的蜡烛放在玻璃板后面,看能否与像重合,得出像与物的大小是否相等,采用的是等效替代法;
B、探究动能大小与哪些因素有关,通过木块被撞击的远近来比较物体动能大小,采用了转换法;
C、探究影响电磁铁磁性强弱的因素,通过电磁铁吸引大头针的多少来比较电磁铁的强弱,采用了转换法;
D、探究压力的作用效果与哪些因素有关,通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法;
故选:A;
(3)由表中数据可知,第四次实验,能承受撞击次数的最多,将钢筋掺入水泥的底部样品最牢固;
(4)分析比较4、5、6三次实验数据,得出样品的牢固程度还与钢筋的规格(直径)有关;
(5)为了减少样品断裂被撞击的次数,缩短实验时间,可增大重锤的重力势能,可以增加重锤下落时的高度或增加重锤质量。
故答案为:(1)距离;(2)撞击次数;A;(3)4;底;(4)钢筋的规格(直径);(5)增加重锤下落时的高度或增加重锤质量。
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