吉林省长市南湖实验中学九年级上学期期末物理试卷
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这是一份吉林省长市南湖实验中学九年级上学期期末物理试卷,共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
吉林省长市南湖实验中学九年级(上)期末物理试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分
1.(2分)提出万有引力的科学家是( )
A.法拉第 B.牛顿 C.伽利略 D.欧姆
2.(2分)下列材料在常温下属于绝缘体的是( )
A.水银 B.石墨 C.橡胶 D.盐水
3.(2分)对于物质的认识,不正确的是( )
A.航天器外壳的材料密度大
B.核燃料是不可再生资源
C.磁体周围的磁场真实存在
D.原子是由原子核和核外电子组成
4.(2分)以下符合安全用电原则的是( )
A.湿手摸开关 B.电线上晾衣服
C.电冰箱接地线 D.用铜丝代替保险丝
5.(2分)关于打羽毛球这项运动,下列说法正确的是( )
A.球拍与羽毛球之间的力是平衡力
B.羽毛球的速度越大惯性越大
C.羽毛球在最高点不受力
D.球拍将羽毛球击出,说明力可以改变物体的运动状态
6.(2分)有额定电压和额定功率均为“220V,100W”的电烙铁、电风扇、日光灯,若三者都在额定电压下正常工作,则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是( )
A.电烙铁 B.日光灯 C.电风扇 D.一样多
7.(2分)假如没有了大气层,下列现象依然能够发生的是( )
A. 用抽水机抽水
B.苹果离开树后下落
C.用吸管“吸”饮料
D.用吸盘在墙上挂物体
8.(2分)使用空气炸锅(如图所示)时发现:同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风。则其电路可能是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零
B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D.通电后电磁铁的下端为S极
10.(2分)图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,在各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,记录电表示数;图乙是电流与变阻器两端电压关系的图像,则( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
二、非选择题:本题共11小题,第11~20题每空1分,作图1分,第21题5分,共50分。
11.(3分)神舟十四号飞船发射成功,宇航员在太空中利用 与地面传递信息;飞船的太阳能帆板打开时将太阳能转化为 ;在太阳内部,氢原子核在超高温下发生 (选填“聚变”或“裂变”),释放出巨大的核能。
12.(2分)用测电笔辨别火线和零线时,氖管发光,说明插孔与 相连,此时,测电笔与人体之间的连接方式是 联。
13.(4分)我国第三艘航空母舰满载排水量为8.24万吨,满载航行时受到的浮力为 N,方向 ;舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速 下方的空气流速;若该舰从长江口驶向大海,浸入海水中的体积是 m3。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
14.(3分)某汽车满载时总重为104N,轮胎与地面的总接触面积为250cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F为 N,压强p1为 Pa;若该车陷入路边松软的水平草坪,此时对地面的压强p2 p1(g取10N/kg)。
15.(5分)小雪设计了以下探究实验,请回答下列问题。
(1)图甲中,闭合开关,给铜棒ab通电,ab向右运动,表明ab在磁场中受到 的作用;
(2)图甲中,磁场方向不变,对调电源正负极,连接电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明 ;
(3)图乙中,当开关闭合,导体棒AB向右运动时,电流表指针 ;
(4)通过图乙实验可得:闭合电路的部分导体在磁场中做 运动,导体中会产生感应电流;
(5)请列举一个利用乙图实验结论的生活实例 。
16.(7分)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置。
(1)在图甲中画出木块受到重力的示意图;
(2)图甲中,将木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平 拉动木块,由图甲可知木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(3)分析甲、乙实验数据可得,滑动摩擦力与 有关。以下利用该实验结论的是 ;
A.在冰面上,汽车的车轮缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去错字
C.移动重石块时,在地上铺设滚木
(4)完成甲、乙实验后,在进行图丙的实验时,由于弹簧测力计量程较小,当测力计示数达到最大时木块仍静止,为了用现有器材顺利完成实验,可采取的措施是: ,测出滑动摩擦力,再和 实验进行比较。
17.(5分)用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行“探究影响液体压强因素”的实验,5号管装入盐水,其它管装入水。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 的大小;
(2)根据图甲中三支玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,而两管薄膜鼓起程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 ;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,由此可探究液体压强与液体的 是否有关,并可得到结论: 。
18.(4分)小强利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)以上探究步骤中,最合理的操作顺序是 (填字母代号);
(2)铁块浸没于水后受到的浮力F浮为 N。测出铁块排开水所受的重力G排,可发现:F浮 G排(选填“>”“=”或“<”),由此得出阿基米德原理;
(3)按最合理的实验步骤进行操作,下列因素会影响实验结果的是 。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
19.(6分)用图甲所示电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,1.5A)、额定电压为2.0V的小灯泡,导线若干。
(1)闭合开关前,检查两电表指针是否 ,并将滑动变阻器的滑片P移至 ;
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,若电路只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.6V,电流表示数为0.15A;移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W,滑动变阻器消耗的功率 W。
20.(6分)用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”实验,电源电压4.5V,可选的滑动变阻器有M(10Ω,1A)和N(40Ω,1A)。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电阻变大;
(2)实验中,需将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路,且定值电阻两端的电压要保持1.5V不变,为了完成实验,应选用的滑动变阻器是 ;
(3)实验时将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑片使其两端的电压为1.5V。当用10Ω的定值电阻实验并读取数据时,与上次相比滑片的位置更靠近 端;
(4)通过实验可知:定值电阻两端电压一定,当定值电阻的阻值变为原来的一半时,电流变为原来的 ;
(5)把图甲的电阻R换成小灯泡L,图乙是绘制的小灯泡的I﹣U图像,其中为小灯泡I﹣U图像的是 (选填“a”或“b”),判断依据是 。
21.(5分)实践小组同学用天平和量筒测金属块的密度时,进行如下操作,请回答问题:
(1)天平置于水平台上,游码归零后,指针位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 调节,使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,计算出金属块密度ρ= kg/m3;
(3)接下来,小明用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出图丁所示烧杯中盐水的密度。实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G;
②将悬挂在弹簧测力计下的金属块缓慢浸没入盐水中(不触底),记录此时弹簧测力计的示数为F;
③请用G、F和ρ表示盐水密度ρ盐水。(写出计算过程和必要的文字说明)
2022-2023学年吉林省长春市南湖实验中学九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分
1.(2分)提出万有引力的科学家是( )
A.法拉第 B.牛顿 C.伽利略 D.欧姆
【解答】解:A、法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;
B、牛顿提出了牛顿三大运动定律与万有引力定律,故B正确;
C、伽利略做了马德堡半球实验,故C错误;
D、欧姆发现了欧姆定律,故D错误。
故选:B。
2.(2分)下列材料在常温下属于绝缘体的是( )
A.水银 B.石墨 C.橡胶 D.盐水
【解答】解:在正常情况下,水银、石墨和盐水均具有良好的导电性,属于导体;橡胶不容易导电,属于绝缘体。
故选:C。
3.(2分)对于物质的认识,不正确的是( )
A.航天器外壳的材料密度大
B.核燃料是不可再生资源
C.磁体周围的磁场真实存在
D.原子是由原子核和核外电子组成
【解答】解:A、对于航天器来说,外壳要轻巧,即相同体积的材料,质量小,因此其密度必须小,故A错误;
B、核燃料越用越少,短期内不能从自然界得到补充,是不可再生资源,故B正确;
C、磁场是一种看不见而又摸不着的特殊物质,磁体周围存在磁场,故C正确;
D、原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的,故D正确。
故选:A。
4.(2分)以下符合安全用电原则的是( )
A.湿手摸开关 B.电线上晾衣服
C.电冰箱接地线 D.用铜丝代替保险丝
【解答】解:AB、生活用水是导体,所以不能用湿手摸开关,在电线上晾衣服容易造成触电,故AB不符合安全用电原则;
C、电冰箱的金属外壳必须接地线,这样,若金属外壳漏电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故C符合安全用电原则;
D、保险丝多采用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;铜的熔点高,用铜丝代替保险丝,在电流过大时不能自动切断电路,起不到保险的作用,故D不符合安全用电原则。
故选:C。
5.(2分)关于打羽毛球这项运动,下列说法正确的是( )
A.球拍与羽毛球之间的力是平衡力
B.羽毛球的速度越大惯性越大
C.羽毛球在最高点不受力
D.球拍将羽毛球击出,说明力可以改变物体的运动状态
【解答】解:A.打羽毛球时球拍对球的力与球对球拍的力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.惯性是物体本身的一种性质,只与物体的质量有关,羽毛球的速度改变,惯性不变,故B错误;
C.地面附近的一切物体都受到重力的作用,羽毛球飞到最高点时速度为零,不再受到空气阻力的作用,此时只受重力,故C错误;
D.运动员挥拍将羽毛球击出说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
6.(2分)有额定电压和额定功率均为“220V,100W”的电烙铁、电风扇、日光灯,若三者都在额定电压下正常工作,则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是( )
A.电烙铁 B.日光灯 C.电风扇 D.一样多
【解答】解:电烙铁工作时把电能转化为内能,日光灯工作时把电能转化光能和内能,电风扇工作时把电能转化为机械能和少部分内能;
故在电功率相同、通电时间相同时,电烙铁产生的热量最多。
故选:A。
7.(2分)假如没有了大气层,下列现象依然能够发生的是( )
A. 用抽水机抽水
B.苹果离开树后下落
C.用吸管“吸”饮料
D.用吸盘在墙上挂物体
【解答】解:
A、活塞式抽水机抽水时,先灌满水,排出了里面的空气,当活塞向上运动时,活塞下部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,水被压入抽水机内,用到了大气压,与大气层有关,故A不符合题意;
B、苹果离开树后由于重力下落,与大气层无关,故B符合题意;
C、吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,与大气层有关,故C不符合题意;
D、用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,与大气层有关,故D不符合题意。
故选:B。
8.(2分)使用空气炸锅(如图所示)时发现:同时闭合定时开关和温控开关产生热风,仅闭合定时开关产生冷风,不会只发热不吹风。则其电路可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A.由图可知,发热管和电动机串联,同时闭合定时开关和温控开关,只发热不吹风,故A不符合题意;
B.由图可知,发热管和电动机并联,只闭合温控开关时,只有发热管工作,只发热不吹风,故B不符合题意;
C.由图可知,发热管和电动机并联,只闭合温控开关时,只有发热管工作,只发热不吹风,故C不符合题意;
D.由图可知,只闭合定时开关时,电动机工作产生冷风;再闭合温控开关时,电动机和发热管同时工作吹热风;只闭合合温控开关时发热管不工作,不会出现只发热不吹风,故D正确。
故选:D。
9.(2分)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零
B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理
C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电
D.通电后电磁铁的下端为S极
【解答】解:A、半导体具有一定的电阻,而超导体的电阻为0,故A错误;
B、灯泡之所以能悬浮,是利用了同名磁极相互排斥的原理,故B正确;
C、通电后电磁铁具有磁性说明电生磁,即电流的磁效应,故C错误;
D、当开关闭合时,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,故D错误。
故选:B。
10.(2分)图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,在各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,记录电表示数;图乙是电流与变阻器两端电压关系的图像,则( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,
根据欧姆定律可知,电源电压U=I大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,
根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压U=U滑+IR0=3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:定值电阻R0=7.5Ω,电源电压U=4.5V,故A错误、B正确;
C、当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,
当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值R滑大===15Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,故C错误;
D、当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻R滑′=R滑大=×15Ω=7.5Ω,
根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻R=R滑′+R0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω,
此时电路中的电流I′===0.3A,即电流表示数为0.3A,故D错误。
故选:B。
二、非选择题:本题共11小题,第11~20题每空1分,作图1分,第21题5分,共50分。
11.(3分)神舟十四号飞船发射成功,宇航员在太空中利用 电磁波 与地面传递信息;飞船的太阳能帆板打开时将太阳能转化为 电能 ;在太阳内部,氢原子核在超高温下发生 聚变 (选填“聚变”或“裂变”),释放出巨大的核能。
【解答】解:太空中是真空,电磁波可以在真空中传播,因此宇航员利用电磁波与地面传递消息;太阳能帆板打开时将太阳能转化为电能;氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。
故答案为:电磁波;电能;聚变。
12.(2分)用测电笔辨别火线和零线时,氖管发光,说明插孔与 火线 相连,此时,测电笔与人体之间的连接方式是 串 联。
【解答】解:使用测电笔辨别火线和零线时,笔尖接触被测物体,人体接触笔尾金属体,与测电笔串联,若氖管发光,说明被测物体与火线相连通。
故答案为:火线;串。
13.(4分)我国第三艘航空母舰满载排水量为8.24万吨,满载航行时受到的浮力为 8.24×108 N,方向 竖直向上 ;舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速 大于 下方的空气流速;若该舰从长江口驶向大海,浸入海水中的体积是 8×104 m3。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:(1)该航母满载漂浮在海面上,所受的浮力等于其排开水的总重力,即:
F浮=G排=m排g=8.24×104×103kg×10N/kg=8.24×108N;
浮力的方向总是竖直向上的;
(2)机翼上凸下平,飞机在飞行时,机翼下表面比上表面的空气流速小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压力差,形成向上的升力;
(3)若该舰从长江口驶向大海,仍漂浮,则F浮=G,所以航母所受浮力不变,
由F浮=ρgV排可得,浸入海水中的体积;
V排===8×104m3。
故答案为:8.24×108;大于;8×104。
14.(3分)某汽车满载时总重为104N,轮胎与地面的总接触面积为250cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F为 104 N,压强p1为 4×105 Pa;若该车陷入路边松软的水平草坪,此时对地面的压强p2 小于 p1(g取10N/kg)。
【解答】解:(1)汽车静止在水平马路上时,路面受到的压力:F=G=104N,
则路面受到的压强:p1===4×105Pa;
(2)若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时汽车对地面的压力不变,受力面积变大,
由p=可知,此时汽车对地面的压强变小,即p2<p1。
故答案为:104;4×105;小于。
15.(5分)小雪设计了以下探究实验,请回答下列问题。
(1)图甲中,闭合开关,给铜棒ab通电,ab向右运动,表明ab在磁场中受到 力 的作用;
(2)图甲中,磁场方向不变,对调电源正负极,连接电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 ;
(3)图乙中,当开关闭合,导体棒AB向右运动时,电流表指针 发生偏转 ;
(4)通过图乙实验可得:闭合电路的部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动,导体中会产生感应电流;
(5)请列举一个利用乙图实验结论的生活实例 发电机 。
【解答】解:(1)闭合开关,给铜棒ab通电,通过ab有电流,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用;
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,电路中的电流的方向发生了变化,发现铜棒ab向左运动,这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;
(3)图乙中,当开关闭合,导体棒AB向右运动时,导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中就产生感应电流,电流表指针发生偏转;
(4)图乙中产生了感应电流,通过图乙实验可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;
(5)利用乙图实验结论的生活实例有发电机。
故答案为:(1)力;(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;(3)发生偏转;(4)切割磁感线;(5)发电机。
16.(7分)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置。
(1)在图甲中画出木块受到重力的示意图;
(2)图甲中,将木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平 匀速直线 拉动木块,由图甲可知木块受到的滑动摩擦力大小为 4.2 N;
(3)分析甲、乙实验数据可得,滑动摩擦力与 压力 有关。以下利用该实验结论的是 B ;
A.在冰面上,汽车的车轮缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去错字
C.移动重石块时,在地上铺设滚木
(4)完成甲、乙实验后,在进行图丙的实验时,由于弹簧测力计量程较小,当测力计示数达到最大时木块仍静止,为了用现有器材顺利完成实验,可采取的措施是: 拿掉砝码 ,测出滑动摩擦力,再和 甲 实验进行比较。
【解答】解:(1)木块受到重力的方向竖直向下,作用点在木块的重心,木块受到重力的示意图如下所示:
(2)用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到平衡力的作用,测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力大小,由图甲可知测力计分度值为0.2N,弹簧测力示数为4.2N即摩擦力大小为4.2N;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。甲、乙两次实验,相同的为接触面,不同的为压力,所以可得出滑动摩擦力大小与压力有关;
A.在冰面上,汽车的车轮缠绕铁链,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力;
B.用力压住橡皮,擦去错字,在是接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦力;
C.移动重石块时,在地上铺设滚木,变滑动为滚动,减小摩擦;
故选B;
(4)在接触面粗糙程度一定时,减小压力可减小摩擦力,为了尽可能用现有的器材顺利完成实验,可采取的措施是拿掉砝码,然后测出滑动摩擦力;由控制变量法,再和实验甲进行比较。
故答案为:(1)匀速直线;4.2(2)压力;B;(3)拿掉砝码;甲
17.(5分)用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行“探究影响液体压强因素”的实验,5号管装入盐水,其它管装入水。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 压强 的大小;
(2)根据图甲中三支玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 深度 有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,而两管薄膜鼓起程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都 无关 ;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,由此可探究液体压强与液体的 密度 是否有关,并可得到结论: 深度相同时,液体密度越大,产生压强越大 。
【解答】解:(1)根据转换法,玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体压强大小;
(2)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(3)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管的质量、体积、重力,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,由转换法,说明液体的压强与质量、重力、体积无关;
(4)图丙中,5号管和2号管的液体深度相等,但盐水的密度大于水的密度,由此可探究液体压强与液体的压强是否有关;
丙中5号薄膜鼓起的程度大,则盐水产生压强大,可得到结论:深度相同时,液体密度越大,产生压强越大。
故答案为:(1)压强;(2)深度;(3)无关;(4)密度;深度相同时,液体密度越大,产生压强越大。
18.(4分)小强利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)以上探究步骤中,最合理的操作顺序是 DBCA(或BDCA) (填字母代号);
(2)铁块浸没于水后受到的浮力F浮为 1.4 N。测出铁块排开水所受的重力G排,可发现:F浮 = G排(选填“>”“=”或“<”),由此得出阿基米德原理;
(3)按最合理的实验步骤进行操作,下列因素会影响实验结果的是 A 。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重力,然后再测出铁块的重力(或先测铁块的重力再测桶的重力);将铁块浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,合理的顺序应为:D、B、C、A(或B、D、C、A);
(2)由题图可知,步骤B测出了铁块的重力G=3.8N,步骤C测出了铁块浸没在水中时测力计的拉力F拉=2.4N,
则物块浸在入液体时受到的浮力为F浮=G﹣F拉=3.8N﹣2.4N=1.4N;
步骤D测出空桶的重力G桶=1.2N,步骤A测出了桶和铁块排开水的总重力G总=2.6N,
则铁块排开水的重力G排=G总﹣G桶=2.6N﹣1.2N=1.4N,
由此可知,F浮=G排,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力;
(3)A、若溢杯内未盛满水,则石块排开的水不能全部排出,则测得排开水的重力会偏小,会影响探究结果;
B、小桶内有少量水,铁块排开水后,A、D两步骤的示数之差仍等于排开水的重力,不影响探究结果;
C、铁块未浸没水中,此时物体受到的浮力变小,排开水的重力也变小,不影响探究结果。
故选A。
故答案为:(1)DBCA(或BDCA);(2)1.4;=;(3)A。
19.(6分)用图甲所示电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,1.5A)、额定电压为2.0V的小灯泡,导线若干。
(1)闭合开关前,检查两电表指针是否 指在“0”刻度线上 ,并将滑动变阻器的滑片P移至 B ;
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,若电路只有一处故障,则可能是 小灯泡断路 ;
(3)排除故障后,重新实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.6V,电流表示数为0.15A;移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 0.3 A,则小灯泡的额定功率为 0.75 W,滑动变阻器消耗的功率 0.48 W。
【解答】解:(1)闭合开关前,需要将电表调零,即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上;滑动变阻器滑片置于阻值最大处的B端;
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,说明电路存在断路故障,而电压表有示数,则电压表与电源两极连通,说明是小灯泡断路;
(3)电流表量程0~0.6A,分度值0.1A,读数为0.3A;
小灯泡额定功率为:
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
闭合开关,电压表示数为0.6V,电流表示数为0.15A,电源电压为:
U=U1+UP=0.6V+0.15A×20Ω=3.6V;
移动滑片P,当电压表示数为2.0V时,滑动变阻器两端电压为:
U′=U﹣UL=3.6V﹣2.0V=1.6V;
滑动变阻器的功率为:
P'=U′I=1.6V×0.3A=0.48W。
故答案为:(1)指在“0”刻度线上;B;(2)小灯泡断路;(3)0.3;0.75;0.48。
20.(6分)用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”实验,电源电压4.5V,可选的滑动变阻器有M(10Ω,1A)和N(40Ω,1A)。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电阻变大;
(2)实验中,需将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路,且定值电阻两端的电压要保持1.5V不变,为了完成实验,应选用的滑动变阻器是 N ;
(3)实验时将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑片使其两端的电压为1.5V。当用10Ω的定值电阻实验并读取数据时,与上次相比滑片的位置更靠近 左 端;
(4)通过实验可知:定值电阻两端电压一定,当定值电阻的阻值变为原来的一半时,电流变为原来的 2倍 ;
(5)把图甲的电阻R换成小灯泡L,图乙是绘制的小灯泡的I﹣U图像,其中为小灯泡I﹣U图像的是 a (选填“a”或“b”),判断依据是 小灯泡的电阻随着温度的升高而增大 。
【解答】解:(1)滑片向左滑动时,连入电路的电阻变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
;
(2)定值电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣1.5V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×15Ω=30Ω>10Ω,因此应选用的滑动变阻器是N;
(3)根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,因此与上次相比滑片的位置更靠近左端;
(4)因为在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,所以电阻变成原来的一半,电流是原来的2倍;
(5)小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,如图丙所示,表示小灯泡的I﹣U图象是图象a。
故答案为:(1)见解答图;(2)N;(3)左;(4)2倍;(5)a;小灯泡的电阻随着温度的升高而增大。
21.(5分)实践小组同学用天平和量筒测金属块的密度时,进行如下操作,请回答问题:
(1)天平置于水平台上,游码归零后,指针位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 右 调节,使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,计算出金属块密度ρ= 2.7×103 kg/m3;
(3)接下来,小明用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出图丁所示烧杯中盐水的密度。实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G;
②将悬挂在弹簧测力计下的金属块缓慢浸没入盐水中(不触底),记录此时弹簧测力计的示数为F;
③请用G、F和ρ表示盐水密度ρ盐水。(写出计算过程和必要的文字说明)
【解答】解:(1)如图甲所示,调节横梁平衡时,指针左偏说明左盘质量偏大,则平衡螺母应向右调节;
(2)如图乙所示,游码标尺的分度值是0.2g,矿石的质量:m1=20g+5g+2.0g=27g=2.7×10﹣2kg;
如图丙,量筒的分度值是1mL,水和金属块的总体积:V总=30mL,
则金属块的体积:V1=V总﹣V水=30mL﹣20mL=10mL=10cm3,
金属块的密度:ρ1===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3;
(3)①用细线系住金属块,用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G;
②用弹簧测力计拉住金属块,使其浸没在适量的盐水中,测得拉力为F,
③由G=mg=ρVg得金属块的体积V金属=,
因为金属块浸没盐水中,所以金属块排开盐水的体积V排=V金属=,
金属块受到的浮力F浮=G﹣F=ρ盐水V排g=ρ盐水g=ρ盐水,
解得液体密度:ρ盐水=ρ。
故答案为:(1)右;(2)2.7×103;如上图所示;(3)见解析。
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