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2023-2024学年江苏省徐州市新沂市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开这是一份2023-2024学年江苏省徐州市新沂市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共20页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,简答题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
1.如图所示,手握铅球抬起手臂时,手臂在肱二头肌的拉力作用下绕肘关节转动。下列说法正确的是( )
A. 这是一个费力杠杆,并且费距离
B. 这是一个费力杠杆,可以省距离
C. 这是一个省力杠杆,但是费距离
D. 这是一个省力杠杆,可以省距离
2.下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车,汽车没动D. 提着水桶在水平地面上匀速前进
3.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 较高处落下的球留下圆斑A,说明越高重力势能越大
B. 较高处落下的球留下圆斑A,说明越高重力势能越小
C. 较高处落下的球留下圆斑B,说明越高重力势能越大
D. 较高处落下的球留下圆斑B,说明越高重力势能越小
4.以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 锯木头锯条发热B. 阳光下路面发热
C. 铁丝反复弯折后发热D. 搓手时手掌发热
5.汽油机工作循环中,属于内能转化为机械能的冲程是( )
A. 做功冲程B. 吸气冲程C. 排气冲程D. 压缩冲程
6.通常情况下,下列文具属于导体的是( )
A. 草稿纸B. 塑料尺C. 橡皮擦D. 铅笔芯
7.如果一个家用电器的额定功率为2kW,则该电器最可能是( )
A. 电风扇B. 电热水器C. 台灯D. 电视机
8.用如图所示电路探究影响导体电阻大小的因素时,如果电阻只有一根镍铬合金丝,其它所需器材不缺。则下列探究无法完成的是( )
A. 探究导体电阻大小与长度的关系B. 探究导体电阻大小与横截面积的关系
C. 探究导体电阻大小与材料的关系D. 探究导体电阻大小与温度的关系
9.在家庭用电中,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 电冰箱使用两孔插座
B. 用湿布擦拭发光的灯泡
C. 把用电器的开关装在火线上
D. 电热毯内的电阻丝断了,接上断头后继续使用
10.如图所示,在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联在电路中,观察到甲灯比乙灯亮。则下列说法正确的是( )
A. .甲灯的电阻比乙灯的电阻小B. .通过甲灯的电流比通过乙灯的电流大
C. .甲灯两端的电压比乙灯两端的电压小D. .相同时间内,电流通过甲灯做的功多
11.在“探究影响动能大小的因素”实验中,可以通过木块被撞击的距离来比较小车动能的大小。下列研究中所采用方法与此相同的是( )
A. 用图像描述电流与电压的关系
B. 用水流类比电流来建立电流的概念
C. 探究电流做功多少与电压关系时,控制通过两灯泡的电流和通电时间相同
D. 探究影响电流热效应的因素时,通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少
12.如图所示电路,电源电压为18V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为8V时,电流表示数为0.5A。则下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为16Ω
B. 当滑片向左移动时,电流表示数变小
C. 当滑片向左移动时,电压表示数变小
D. 滑片移动过程中,电压表与电流表的示数之比不变
二、填空题:本大题共8小题,共24分。
13.在探究杠杆平衡条件实验中,实验前杠杆位置如图所示,应将杠杆右端的平衡螺母向______调节。调节好后,在杠杆上 A处挂2个钩码,为使杠杆重新平衡,应在B处挂______个钩码;平衡后如果 A、B两处再各挂一个钩码,杠杆的______端会下沉(填“左”或“右”)。
14.小明匀速从一楼爬上三楼,已知小明体重为60kg,楼梯总高度为8m,则小明的______能增加,小明做功至少为______ J。如果要测出他上楼的功率,还需要测量的物理量是______。(g取10N/kg)
15.2023年10月31日神舟十六号载人飞船返回舱成功返回。返回舱返回过程中温度升高,内能______;打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作竖直向下的匀速运动,那么它的动能______,机械能______。(本题填“变大”“变小”或“不变”)
16.秸秆制成的秸秆煤热值为2.1×107J/kg,普通煤的热值为3×107J/kg,则1kg秸秆煤相当于______ kg普通煤。用秸秆煤烧水,完全燃烧2kg秸秆煤放出的热量为______,可以使200 kg水温度从20℃升高到______ ℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
17.如图所示电路,要使灯泡L2发光、L1不发光,应只闭合开关______;要使灯L1、L2并联,应闭合开关______;为了电路安全,不允许同时闭合开关______。
18.如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,通过R1的电流为0.2A,则电源电压为______ V,若电流表示数为0.3A,则通过R2的电流为______ A,电阻R2的阻值为______Ω。
19.小明家电能表本月底示数如图所示,上月底的示数为“01386”,则他家本月消耗的电能为______kW⋅h。小明观察10min时间内电能表的指示灯闪烁了900次,在这段时间内家里消耗的电能为______kW⋅h,家里用电器消耗的总功率为______ W。
20.家庭电路中火线和零线之间的电压为______ V,用测电笔检测插座时,氖管发光,说明被检测的插孔与______相连,电视机和冰箱之间的连接方式是______。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
21.如图所示,用杆和绳将一盏电灯吊起,O点是支点,请画出绳上拉力F的力臂l。
22.如图所示,请在图中画出向下用力使用滑轮组的绕法。
23.如图所示电路,两个灯泡并联,请在两个虚线框内分别连入电源和开关。
四、实验探究题:本大题共3小题,共24分。
24.在测量如图甲所示滑轮组机械效率的实验中。
(1)使用滑轮组提升重物时,在竖直向上拉动弹簧测力计时应保持______运动;
(2)若钩码重为6N,弹簧测力计示数为2.5N,则滑轮组的机械效率为______;
(3)如果绳重及摩擦很小,可以忽略。则一个动滑轮重为______ N;
(4)另一组同学多用了一个滑轮,组成了如图乙所示的滑轮组来提升相同的钩码。从使用效果看,滑轮组乙和甲相比的优点和缺点:______。
25.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个烧杯中分别装入A、B两种液体。
(1)安装实验器材时,应按照______的顺序安装(填“自下而上”或“自上而下”);
(2)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是______;
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的A和B液体
D.盛放A和B液体的容器相同
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知A、B两种液体中,吸收相同热量时,______升温较高;
(4)如果要自制一个暖手袋,则A、B两种液体中应选择______装入暖手袋,供热效果更好。
26.在“测量小灯泡的功率”实验中,已知电源电压为6V,灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;
(2)如果连接电路后,闭合开关,发现小灯泡非常暗,移动滑动变阻器的滑片也不能改变小灯泡的亮度,则故障原因是______;
(3)排除故障后继续实验,闭合开关后,调节滑动变阻器,直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,电流为______ A;
(4)小灯泡正常发光时的电功率为______ W。
五、简答题:本大题共1小题,共2分。
27.在高楼林立的城市,“高空抛物”是危害公共安全的违法行为。请你从能量的角度简要分析从高空落下的西瓜皮为什么可能造成致命的伤害。
六、计算题:本大题共2小题,共12分。
28.如图所示,用400N的拉力F把重为700N的物体匀速拉到斜面顶端,斜面长为5m,高为2m。求:
(1)拉力F做的功;
(2)斜面的机械效率。
29.如图所示电路,电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关,当滑片P在滑动变阻器R2最右端时,电压表的示数为4.5V;当滑片P移到滑动变阻器中点时,电压表的示数为6V。求:
(1)滑片P移到滑动变阻器中点时电路中的电流;
(2)电源电压。
七、综合题:本大题共1小题,共8分。
30.阅读短文,回答文后问题。
热线风速仪热线风速仪是将气体流速信号转变为电信号的一种测量气体流速的仪器。在汽车行业中可用于检测进入发动机的空气量,为发动机控制喷油量提供依据。热线风速仪有不同的设计方案。图甲是一种热线式风速仪的原理图,热线Rt是一根用特殊材料制作的电热丝,通电后会发热,温度升高。把热线置于气流中,气流会带走热线的热量,热线的散热量与空气流速有关,流速越大散热量越大,散热导致热线温度变化而造成热线电阻变化。电路中的定值电阻R两端电压U0随之变化,变化规律如图乙所示,这样将流速信号转变成电信号。热线风速仪还可以采用定温度法,通过改变电路中电流大小使气流带走的热量得以补充,使热线的温度保持不变,电阻也不变,这时气体流速越大则电路中所需的电流也越大,测得电流值则可得知流速的大小。
(1)电流通过电热丝时会发热,这种现象称为电流的______;
(2)图甲中热线风速仪的电热丝的电阻Rt与温度t的关系图像可能是______。
(3)图甲电路中,若定值电阻R为100Ω,电源电压U为12V,当风速为8m/s时,电热丝的发热功率为______ W;
(4)若将图甲电路中电阻R换成滑动变阻器,可以模拟定温度法的热线风速仪。当风速增大时,为保持热线温度不变,应使滑动变阻器接入电路中的阻值______(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由图可知,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,费力省距离,故ACD错误,B正确。
故选:B。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查了杠杆的分类,属于基础题。
2.【答案】B
【解析】解:
A、举着杠铃原地不动,人对杠铃施加了力,但没有移动距离,人对杠铃没有做功。故A不符合题意。
B、扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋一个向上的力,米袋在力的作用下向上移动了距离,人对米袋做功。故B符合题意。
C、用力推汽车,汽车没动,人对小车施加了力,车在力的方向上没有移动距离,人对小车没做功。故C不符合题意。
D、提着水桶在水平地面上匀速前进,人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功。故D不符合题意。
故选:B。
本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
3.【答案】C
【解析】解:使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变,分析图中两个圆斑大小可看出,圆斑大的(B)皮球形变大,说明它原来所具有的重力势能大,即其所处的高度较高,故ABD错误,C正确。
故选:C。
重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关,下落高度相同时,质量越大,重力势能越大;质量相同时,下落高度越大,重力势能越大,转化为弹性势能越大。
此题考查了重力势能的比较和力的作用效果,属于基本规律的应用,难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A、用锯条锯木头时锯条发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
B、阳光下路面发热,路面从阳光中吸收热量,是通过热传递的方式改变物体的内能;
C、反复弯折铁丝时,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
D、搓手时手掌发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
综上分析可知,改变内能的方式与其他三个不同的是B。
故选:B。
改变物体内能的方式有两种:一是做功,二是热传递,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
做功和热传递都可以改变物体的内能,二者是等效的,但其实质不同,前者是能量的转化,后者是能量的转移。
5.【答案】A
【解析】解:汽油机共有四个冲程,汽油机在做功冲程将内能转化为机械能;
故选:A。
汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,各冲程的特点不同;
并且只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况,是一道基础性题目。
6.【答案】D
【解析】解:A、草稿纸属于绝缘体。故A错误。
B、塑料尺的材料是塑料,属于绝缘体,故B错误。
C、橡皮擦的材料属于橡胶,是绝缘体,故C错误。
D、铅笔芯的材料是石墨,属于导体,故D正确。
故选:D。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
7.【答案】B
【解析】解:A.电风扇的功率约为70W,故A不符合题意;
B.电热水器的功率约为2kW,故B符合题意;
C.台灯的功率约为40W,故C不符合题意;
D.彩电的功率约为120W∼200W,故D不符题意。
故选:B。
根据对常用家用电器功率的了解,逐一分析各选项,然后做出选择。
本题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握,要熟悉常见家用电器的功率。
8.【答案】C
【解析】解:A、探究导体电阻与长度的关系时,应控制导体的材料和横截面积不变,改变导体的长度,探究时可以把这一根金属丝剪成长度不同的金属丝,分别接入电路进行实验探究,故A可以完成;
B、探究导体电阻与横截面积的关系时,应控制导体的材料和长度不变,改变导体的横截面积,探究时可以把这一根金属丝对折与一半长度时对比进行实验探究,故B可以完成;
C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一根镍铬合金丝,所以无法改变材料,故C不能完成;
D、探究导体电阻与温度的关系,可控制长度、材料和横截面积不变,探究时可以对金属丝加热改变其温度,故D可以完成。
故选:C。
导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以。
解决此类影响导体的电阻与多因素有关时,应采用控制变量法进行分析。
9.【答案】C
【解析】解:A.电冰箱的外壳是金属,必须使用三孔插座使得外壳接地,故A错误;
B.湿布是导体,用湿布擦拭发光的灯泡,容器造成触电事故,故B错误;
C.用电器的开关必须装在火线上,这样开关不但能控制用电器,而且断开开关能切断火线,使用用电器更安全,故C正确。
D.电热毯的电阻丝断了,再接上,搭接处的电阻会变大,根据焦耳定律可知,会产生局部过热,存在发生电火灾的隐患,故D错误。
故选:C。
(1)金属外壳的用电器,必须接地;
(2)生活用水属于导体;
(3)开关控制用电器时,开关接在用电器和火线之间,开关能控制用电器,而且断开开关能切断火线,使用用电器更安全。
(4)导线接线处由于接触不良,导致电阻过大,产生电热可能过多,容易引起火灾。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,属于基础题。
10.【答案】D
【解析】解:灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联在电路中,观察到甲灯比乙灯亮,说明甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大;
A、串联电路中各处的电流都相等,由P=I2R的变形公式R=PI2可知,在电流相同时,甲灯的电阻比乙灯的电阻大,故A错误;
B、串联电路中各处的电流都相等,因此通过甲灯的电流和通过乙灯的电流一样大,故B错误;
C、在电流相同时,甲灯比乙灯功率大,由P=UI的变形公式U=PI可知,甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大,故C错误;
D、由W=Pt可知,相同时间内,甲灯比乙灯功率大时,电流通过甲灯做的功多,故D正确。
故选:D。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联在电路中,观察到甲灯比乙灯亮,说明甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大;
(1)根据串联电路的电流特点和P=I2R的变形公式R=PI2可判断甲灯的电阻和乙灯的电阻大小关系;
(2)根据串联电路的电流特点可以判断通过甲灯和乙灯的电流大小关系;
(3)由P=UI的变形公式U=PI可以判断甲灯和乙灯两端电压的大小关系;
(4)由W=Pt可以判断,相同时间内,甲灯比乙灯功率大时,电流通过甲、乙灯做的功的多少。
本题考查额定功率与实际功率、电功率公式的应用、电能公式的应用、串联电路的电流规律相关知识点,属于基础题目。
11.【答案】D
【解析】解:“探究影响动能大小的因素”实验中,可以通过木块被撞击的距离来比较小车动能的大小,采用了转换法;
A、用图象描述电流与电压的关系采用的图象法,故A错误;
B、用水流类比电流来建立电流的概念采用的是类比法,故B错误;
C、探究电流做功多少与电压关系时,控制通过两灯泡的电流和通电时间相同,采用的控制变量法,故C错误;
D、探究影响电流热效应的因素时,通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少,采用的是转换法,故D正确。
故选:D。
对每个选项进行分析,明确探究过程采用的具体方法,确定符合题意的选项。
本题考查了物理学研究方法,较为基础。
12.【答案】B
【解析】解:
A、当闭合开关S,变阻器与定值电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,调节滑动变阻器的滑片至某处时,电流表示数为0.5A,电压表示数为8V,根据串联电路电压的规律可知定值电阻的电压为U1=U−UV=18V−8V=10V;由欧姆定律可知R1的阻值为:R1=U1I=10V0.5A=20Ω,故A错误;
B、当滑片向左移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电流表示数变小,故B正确;
C、当滑片向左移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压作用知滑动变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故C错误;
D、由欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即变阻器连入电路的电阻,滑片移动过程中,这个比值是变化的,故D错误。
故选:B。
根据电路图可知,变阻器与定值电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流;
(1)调节滑动变阻器的滑片至某处时,根据电源电压和电压表示数求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值的大小;
(2)根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;
(3)根据串联电路的分压作用判断出电压表示数的变化;
(4)根据R=UI分析电压表与电流表示数比值的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、电路的识别等,考查的较全面。
13.【答案】右 4 左
【解析】解:调节杠杆平衡时,杠杆左端下沉,应把杠杆左端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,
所以由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2得,
图甲中,2G×4L=nG×2L,所以n=4(个)。
如果再在A、B两处各加挂一个钩码,3G×4L>5G×2L,所以杠杆左端下沉。
故答案为:右;4;左。
杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节;设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出钩码数量,并根据钩码的变化判断杠杆的平衡情况。
本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验的常考问题。
14.【答案】重力势 4800 爬楼的时间
【解析】解:从一楼爬上三楼的过程中,小明的质量不变,高度变大,所以其重力势能不变;
小明做的功:W=Gh=mgh=60×10N/kg×8m=4800J;
小明做的功已知,根据P=Wt可知,要测量扶梯对小明做功的功率,还必须测量的物理量为v时间。
故答案为:重力势;4800;爬楼的时间。
(1)重力势能的大小和物体质量、高度有关;
(2)爬楼做的功是克服自身重力做的功,据此利用W=Gh=mgh求出小明做的功;
(3)根据P=Wt做出分析。
此题主要考查的是学生对动能大小影响因素、功和功率计算公式的理解和掌握,基础性题目。
15.【答案】变大 不变 变小
【解析】解:返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦做功来改变内能的。
返回舱的质量不变,速度不变,高度变小,因此重力势能变小,动能不变,机械能变小。
故答案为:变大;不变;变小。
做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
动能大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关。
本题考查内能的改变和机械能的变化,属于综合题。
16.【答案】0.74.2×107J70
【解析】解:(1)秸秆煤完全燃烧释放的热量:
Q放=m秸秆煤q秸秆煤=1kg×2.1×107J/kg=2.1×107J,
m普通煤=Q放q普通煤=2.1×107J3×107J/kg=0.7kg;
(2)完全燃烧2kg秸秆煤可放出的热量:
Q放′=mq秸秆煤=2kg×2.1×107J/kg=4.2×107J,
由题意可知,水吸收的热量为:Q吸=Q放′=4.2×107J,
由Q吸=cmΔt可得水的质量:
Δt=Q吸cm′=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg=50℃,
则从20℃升高到的度数为20℃+50℃=70℃。
故答案为:0.7;4.2×107J;70。
(1)知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值,利用公式Q放=mq可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量;
利用公式Q放=mq可计算1kg秸秆煤相当于普通煤的质量;
(2)知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值,利用公式Q放=mq可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量;这些热量完全被水吸收,知道水的初温度和末温度、水的比热容,根据Q放=Q吸=cmΔt可计算出水升高的度数。
此题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=qm的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
17.【答案】S1 S1、S3 S2、S3
【解析】解:如图所示,只要灯泡L2发光、L1不发光,则电流应只通过L2,所以应闭合开关S1,断开开关S2、S3;
要使灯L1、L2并联,灯L1、L2并列连接组成并联电路;则应闭合开关S1、S3,断开开关S2;
当开关S2、S3同时闭合,会造成电源短路,烧毁电源。
故答案为:S1;S1、S3;S2、S3。
根据串联和并联、短路的概念分析后连接。串联电路中各用电器首尾相接,只有一条电流的流通路径;并联电路中各用电器并列连接,电流有多条流通路径。电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
本题主要考查对串联、并联电路的了解,在分析判断时可从电源的正极开始,依据串并联电路的连接特点,按照电流的流向逐步尝试、分析。
18.【答案】20.120
【解析】解:闭合开关,两电阻并联,电流表测干路电流,
根据I=UR可得电源电压为:U=I1R1=0.2A×10Ω=2V;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为:
I2=I−I1=0.3A−0.2A=0.1A,
根据I=UR可得,定值电阻R2的阻值:
R2=UI2=2V0.1A=20Ω。
故答案为:2;0.1;20。
闭合开关,两电阻并联,电流表测干路电流,已知通过R1的电流,根据欧姆定律求出电源电压;根据并联电路电流的规律求出通过R2的电流,由欧姆定律求出定值电阻R2。
本题考查并联电路的特点及规律和欧姆定律公式的运用。
19.【答案】
【解析】解:(1)电能表的最后一位数是小数,单位是kW⋅h,则小明家本月消耗的电能为:246.8kW⋅h−138.6kW⋅h=108.2kW⋅h;
(2)3000imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,
电能表的指示灯闪烁900次时,家用电器消耗的电能:
W=9003000kW⋅h=0.3kW⋅h,
家用电器消耗的电功率:
P=Wt=0.3kW⋅h1060h=1.8kW=1800W。
故答案为:108.2;0.3;1800。
(1)电能表读数时,注意:电能表的最后一位数是小数,单位是kW⋅h;小明家本月消耗的电能等于上月底和本月底电能表的示数之差;
(2)3000imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3000次,据此求电能表的指示灯闪烁900次时,家用电器消耗的电能,再利用电功率公式P=Wt求家用电器消耗的电功率。
本题考查电能表的读数、消耗电能和电功率的计算,明确电能表相关参数的含义是关键。
20.【答案】220 火线 并联
【解析】解:家庭电路中火线和零线之间的电压为220V;用测电笔检测插座时,氖管发光,说明被检测的插孔与火线相连;电视机和冰箱之间的连接方式是并联。
故答案为:220;火线;并联。
(1)我国家庭电路电压为220V,即火线和零线之间的电压为220V;
(2)测电笔是辨别零线和火线的,当试电笔与火线相连时,氖管发光,与零线相连时,氖管不发光;
(3)家用电器之间是并联的。
本题考试家庭的电路的基本知识,及测电笔的使用,是一道基础题。
21.【答案】解:图中杠杆O为支点,从支点向力F的作用线作垂线段,即为力臂l,如图所示:
【解析】支点到力的作用线的垂直距离是力臂,从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂。
本题考查了作力的力臂问题,先确定支点,然后再作力臂,掌握力臂的作法即可正确解题。
22.【答案】解:一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法,而要求向下用力,即绳子自由端的拉力方向应向下,则绳子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上,滑轮组的绕绳方式如图所示:
【解析】根据利用滑轮组向下用力提升重物先确定绳子的末端,然后“倒着”绕回去,据此确定绕线方式。
此题考查了有关滑轮组的组装,在绕线时有时根据绳子的末端拉力确定滑轮组的绕线,有时根据承担物重的绳子段数来确定滑轮组的绕线,遵循“奇动偶定”的原则。
23.【答案】解:由图可知,把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后,另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接,所以下面的虚线框为开关,上面的虚线框为电源,如下图所示:
。
【解析】把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体;
开关跟用电器之间属于串联使用,要使开关都闭合时两灯组成并联电路,把开关和电灯看作一个整体后,它们的首跟首相连,尾跟尾相连,据此解答。
本题考查串并联电路的设计,熟知并联电路的连接特点是解题的关键所在。
24.【答案】匀速 80%1.5优点是省力,缺点是在有用功相同时,机械效率会偏低
【解析】解:(1)在使用弹簧测力计时,要保证匀速直线拉动,才能稳定的读取弹簧测力计的示数;
(2)由图甲可知,n=3,钩码重为6N,弹簧测力计示数为2.5N,则滑轮组的机械效率为:
η=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF=6N3×2.5N×100%=80%;
(3)绳重和摩擦忽略不计,则绳端的拉力F=13(G+G动),
即:2.5N=13(6N+G动),
解得:G动=1.5N;
(4)图乙中动滑轮的个数多,省力,做的额外功更多,在有用功相同时,机械效率会更低,优点是省力,缺点是在有用功相同时,机械效率会偏低。
故答案为:(1)匀速;(2)80%;(3)1.5;(4)优点是省力,缺点是在有用功相同时,机械效率会偏低。
(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
(2)由图甲可知,n=3,知道物重、拉力,根据η=W有用W总=GhFs=GhFnh=GnF求出机械效率;
(3)绳重和摩擦忽略不计,拉力F=13(G+G动),据此求动滑轮重力;
(4)提升相同的物重,则做的有用功不变,影响机械效率的大小的因素一个关键是额外功,根据额外功产生的原因进行解答。
滑轮组的机械效率跟提起的物重有关,跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关。通过增加提起的物重来提高机械效率。
25.【答案】自下而上 B B A
【解析】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,安装实验器材应按照自下而上顺序进行;
(2)根据控制变量法,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精灯里所加酒精的多少无关,所以B选项多余;
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,B升温较高;
(4)因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A吸热多,A的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的AB液体降低相同的温度,A放出的热量多,A的效果好;故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择:A。
故答案为:(1)自下而上;(2)B;(3)B;(4)A。
(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)探究物质比热容的大小需要控制的变量包括:吸收的热量,不同物质的质量,加热的时间和加热的方式;
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;根据Q=cmΔt分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查器材的选择、注意事项、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
26.【答案】滑动变阻器连接了下面两个接线柱,相当于定值电阻 0.41
【解析】解:(1)图甲中电压表应与灯泡并联,小灯泡额定电压为2.5V,电压表选择小量程;电流表与灯泡串联,小灯泡额定电压为2.5V,由图乙知,电流表应选择0∼0.6A的量程,滑动变阻器上接线柱接入电路;如图所示:
(2)小灯泡很暗,说明电路中的电阻很大,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的亮度,说明此时滑动变阻器相当于一个定值电阻,因此滑动变阻器接了下面两个接线柱;
(3)由图乙可知,电流表的量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.4A,
灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.4A=1W。
故答案为:(1)如上图;(2)滑动变阻器连了下面两个接线柱,相当于定值电阻;(3)0.4;(4)1W。
(1)电压表与灯泡并联,根据灯泡额定电压确定其量程;电流表与灯泡串联,由图乙知正常工作的电流,从而选择合适的量程;滑动变阻器上接线柱接入电路;
(2)当滑动变阻器接下面两个接线柱时相当于接入一个阻值等于滑动变阻器最大阻值的定值电阻;
(3)根据图乙确定电流表的量程与分度值,读出电流表的示数;
(4)由电功率公式P=UI求出小灯泡正常发光时的电功率。
本题考查了电路故障分析、电流表读数、求灯泡功率等问题。
27.【答案】答:从高空落下的西瓜皮具有较大的重力势能,下落过程中重力势能转化为动能,从而造成对下面物体的伤害。
【解析】被举高的物体具有重力势能,在物体下落时,重力势能会转化为动能对外做功。物体的质量越大、高度越高,重力势能越大,其转化为动能时,往往也会越大。据此来对本题中的现象进行分析。
本题中考查了重力势能与动能的影响因素,以及它们之间的相互转化,考查的知识点较为简单。同时也提醒我们不能从高处随意丢弃物体。
28.【答案】解:(1)拉力F做的功:W总=Fs=400N×5m=2000J,
(2)有用功:W有=Gh=700N×2m=1400J;
斜面的机械效率:η=W有用W总×100%=1400J2000J×100%=70%。
答:(1)拉力F做的功为2000J;
(2)斜面的机械效率为70%。
【解析】(1)根据W总=Fs得出总功;
(2)根据W有=Gh得出有用功,根据η=W有用W总×100%得出斜面的机械效率。
此题考查使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算,属于基础题目。
29.【答案】解:(1)当滑片P移到滑动变阻器中点时,电压表的示数为6V,
电路中的电流I=I1=U1R1=6V30Ω=0.2A,
(2)电源电压U=U1+UP=6V+IRP=6V+0.2A×12R——①;
当当滑片P在滑动变阻器R2最右端时,电压表的示数为4.5V,
电路中的电流I=I′1=U′1R1=4.5V30Ω=0.15A,
电源电压U=U′1+U′P=4.5V+I′R′P=4.5V+0.15A×R——②;
由①②解得U=9V;
答:(1)滑片P移到滑动变阻器中点时电路中的电流0.2A;
(2)电源电压9V。
【解析】根据欧姆定律计算电路中的电流,根据串联电压特点列方程表示电源电压,解得电源电压。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,属于中档题。
30.【答案】热效应 A0.32变小
【解析】解:图中电热丝与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压;
(1)电流通过电热丝时会发热,这种现象称为电流的热效应;
(2)热线的散热量与空气流速有关,流速越大散热量越大,温度越低,根据图像知,风速大,定值电阻的电压增大,根据串联电压特点知,电热丝的电压减小,由串联分压原理,电阻越大分得电压越大知,电热丝的电阻减小,因而随着温度降低,电热丝的电阻减小,即温度升高,电阻变大,故A符合题意;
(3)当风速为8m/s时,定值电阻的电压为8V,此时电路中的电流I=I0=U0R0=8V100Ω=0.08A,
电热丝的电压U′=U−U0=12V−8V=4V;
电热丝的发热功率P′=U′I′=4V×0.08A=0.32W,
(4)当风速增大时,为保持热线温度不变,其电阻不变,根据风速越大,散热越快,必须增大发热功率,根据P=UI=I2R知,必须增大电路中电流,因此必须减小滑动变阻器接入电路中的电阻。
故答案为:(1)热效应;(2)A;(3)0.32;(4)变小。
图中电热丝与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压;
(1)导体通电时发热是电流的热效应;
(2)根据风速大温度低,结合图像分析风速增大定值电阻电压变大,电热丝电压减小,根据串联分压原理确定电阻变化,得出结论;
(3)根据风速确定定值电阻的电压,结合欧姆定律计算电路中的电流,根据串联电压特点得出电热丝的电压,根据P=UI计算电功率;
(4)根据风速增大,散热加快,保持温度不变,必须增大发热功率,即增大电路中的电流,据此分析。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率等,属于中档题。
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