2022-2023学年湖南省长沙市中雅培粹学校九年级(下)第一次月考物理试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有1个选项符合题意。第11、12题为双选题,每小题有两个答案符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B笔填涂在答题卡相应位置。)
1.(3分)下列估算最接近实际的是( )
A.一个中学生受到的重力约为50N
B.物理课本中一张纸的厚度约为8nm
C.一个成年人双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
D.成年人正常步行速度约为1.2m/s
2.(3分)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小
B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止
D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
3.(3分)如图所示,北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是( )
A.如图1所示,谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时,她受到惯性的作用
B.如图2所示,苏翊鸣完成单板转体,他上升到最高点时受平衡力作用
C.如图3所示,武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
D.如图4所示,自由滑雪空中技巧运动员从空中向下落的过程中,重力做功越来越慢
4.(3分)抽水蓄能电站是电力保障项目之一。该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能,将水抽到高处转化为水的机械能储存起来,需要时再利用水的势能发电,从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足,实现风、光与水电的互补,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列有关说法正确的是( )
A.风能和光能不可从自然界直接获取
B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能,发电时可将机械能转化为电能
C.根据能量守恒定律可知,该电站抽水时消耗的电能全部转化为水的机械能
D.风能、光能、机械能、电能可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的
5.(3分)关于如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
6.(3分)两款温控开关k1和k2,当温度低于50℃时,k1保持闭合,k2保持断开;当温度高于50℃时,k1保持断开,k2保持闭合。某保温水壶用其中一款开关检测水温,其加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作。下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.人只要不接触带电体,就不会触电
B.电线使用年限过长,绝缘皮破损,可能造成短路
C.用试电笔的笔尖接触被测的导线,手指不能碰到金属笔卡或笔尖
D.家庭电路安装空气开关和漏电保护器,都是防止漏电而采取的安全措施
8.(3分)2022年5月15日,由我国自主研发的浮空器“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升空(如图),创造了海拔9032m的大气科学观测世界纪录。该艇无动力系统,依靠浮升气体的浮力升空,通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空。能在低温、低压、高风速等恶劣环境中完成科学观测任务。下列有关分析正确的是( )
A.浮空艇内需充入密度比空气大的气体
B.有风的情况下,浮空艇斜向上飞行,此时它受到浮力的方向也是斜向上的
C.升空过程中,大气对浮空艇的压强逐渐变大
D.加速升空过程中,浮空艇受到的浮力大于它受到的重力
9.(3分)小明是一名注重全面发展的好孩子,在帮妈妈做家务劳动时,他从菜地里拔出了一个水灵灵萝卜,放了几天后,妈妈说萝卜“糠心”了,但是小明觉得看上去和刚拔出来时没什么两样,只是变轻了。下列说法不正确的是( )
A.“看上去和刚拔出来时没什么两样”说的是萝卜的体积没有改变
B.“变轻了”说的是萝卜的质量变小了
C.虽然“糠心”了的萝卜“变轻了”,但密度没有改变
D.萝卜“糠心”了是由于萝卜在放置过程中蒸发脱水造成的
10.(3分)LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的,两个灯泡均正常工作时,以下说法正确的是( )
A.LED灯每秒消耗40J电能
B.LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C.两个灯泡正常工作时的电功率相同
D.LED灯将电能转化为光能的效率较高
11.(3分)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是( )
A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
(多选)12.(3分)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装有两种不同的液体,将两个相同的物块A、B分别放入两种液体中,物块静止时两容器中液面相平。则下列说法正确的是( )
A.物体所受浮力FA<FB
B.容器中所装液体密度ρ甲>ρ乙
C.液体对容器底的压力F甲>F乙
D.容器对桌面的压强p甲<p乙
二、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.(4分)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气,很难拉开它们,可体验到 的存在。饮茶是我国的传统文化,我省也是产茶大省,有名的茶有南岳云雾茶、长沙金井毛尖、石门银针等,如图所示是一把装有茶水的茶壶,壶嘴与壶身构成 。
14.(4分)如图,飞机获得升力的原理是:气体流速越大,气体压强 ;当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较 (选填“高”或“低”)的航空煤油作为燃料。
15.(4分)某商场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,甲标有“220V 800W”的字样,乙标有“220V 1500W”的字样,只从烧水快的角度考虑,应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶;若家庭电路的电压是220V,室内插座的额定电流是5A,用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购 (选填“甲”或“乙”)电热水壶。
16.(4分)2022年3月23日中国空间站“天宫第二课”正式开讲,地面上看到的直播是通过 传回的;“天宫”大约90分钟绕地球转一周,当“天宫”由远地点向近地点飞行时,其机械能 。
17.(6分)在科技节,小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深变化的图象如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)物体A所受到的重力为 N;
(2)正方体A浸没时,受到的浮力大小为 N;
(3)当容器内水的深度为4cm时,力传感器的示数大小为F,水对容器底的压力为F1,继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压力为F2,则F1与F2的比值的最小值为 。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
18.(2分)足球是青少年喜爱的一项体育运动。足球被踢出后在空中运动的情况如图所示,不考虑空气阻力,请你在图中画出足球所受力的示意图。
19.(2分)请用笔画线表示导线,将图中的三孔插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
四、实验题(本大题共4小题,每空2分,共24分)
20.(4分)物理实验小组的同学测量一个蜡块的密度,他们利用天平、量筒、适量的水、铝块等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。
(1)将天平放在水平桌面上,调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,此时应向 (填“左”或“右”)移动平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)将蜡块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的情况如图1所示,测出蜡块的质量。
(3)测完质量后,按照图2所示步骤,完成了蜡块体积的测量。
(4)通过计算,测得蜡块的密度是 g/cm3。
21.(6分)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。
(1)图甲中金属盒在水中的深度为 cm。
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 。
(3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
22.(6分)某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
新干电池2节,电流表A,电压表V,滑动变阻器(规格“30Ω 2A”),开关及导线。
(1)连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器 。
(2)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如表所示,此定值电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
数据序号 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.5
电流I/A 0.10 0.15 0.20
(3)为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V,在不增加器材的情况下,可以采取的措施是 。
23.(8分)小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表。
实验序号 磁场方向 导体棒ab运动方向 灵敏电流计指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 想下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
(3)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流。
(4)比较第4次和第 次实验可知,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(5)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计的指针 (填“会”或“不会”)偏转。
五、计算题(本大题共2小题,第24题6分,第25题8分,共14分)
24.(6分)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。若空车行驶时,牵引力的功率为900W,在10s内匀速直线行驶15m。求:
(1)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?(g取10N/kg)
(2)该清扫车在10s内牵引力所做的功是多少?
(3)清扫车匀速行驶时受到的阻力为多少牛?
25.(8分)音乐喷泉(图1)是集光机电技术于一体的装置。将红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上,通过电脑控制三种色灯的功率就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。三种色灯的功率随时间变化规律如图2所示。
(1)请写出表中第23s,三种色灯的工作情况?
时间t/s 0 5 10 23
三种色灯的工作情况 只有绿灯亮 红灯和绿灯亮 只有红灯亮
(2)若每只灯的电阻是50Ω,第25s时通过绿灯的电流是多少?
(3)如图3为控制喷泉水柱工作的模拟电路图,A、B两端输入如图4所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=2Ω,D为特殊电子元件,当UAB<6V时,D两端的电压UD=UAB,当UAB≥6V时,UD始终维持6V电压不变,当通过R的电流满足IR≥2A时,水泵启动喷水。则:
①喷水时,UAB两端的电压至少为多少?
②t=3s时,电阻R消耗的电功率为多少?
2022-2023学年湖南省长沙市中雅培粹学校九年级(下)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有1个选项符合题意。第11、12题为双选题,每小题有两个答案符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B笔填涂在答题卡相应位置。)
1.【解答】解:A、一个中学生质量约50kg,受到的重力在G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故A错误;
B、物理课本中一张纸的厚度约为80μm=80000nm,故B错误;
C、成年人每只鞋的底面积大约为200cm2,即0.02m2,故双脚面积S=0.04m2;成年人的体重大约为60kg,压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,压强p===1.5×104Pa,故C错误。
D、成年人正常步行速度约为1.2m/s,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:AB、内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与物体质量、温度、状态等有关,温度高的内能不一定大;温度低的内能不一定小,故AB错误。
CD、温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大;分子热运动永不停息,白雪温度低,但分子热运动没有停止,故C错误;
岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。
故选D。
3.【解答】解:A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故A错误;
B.苏翊鸣完成单板转体,他升到最高点时竖直向下的重力和水平方向的空气阻力,这两个力的方向不在同一条直线上,不是平衡力,故B错误;
C.武大靖蹬地加速通过弯道,速度大小和方向都在改变,处于非平衡状态,这是由于力改变了他的运动状态,故C正确;
D.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力不变,速度越来越大,根据P==Fv=Gv可知,重力做功越来越快,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、风能和光能是可再生能源,故A错误;
B、该电站抽水蓄能时,可将电能转化为机械能储存起来,发电时可将机械能转化为电能,故B正确;
C、该电站抽水时所消耗的电能不可能全部转化为水的势能,故C错误;
D、能量的转移和转化都有方向性,如电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中,不可以自动转化为电能或机械能,因此风能、光能、机械能、电能可以相互转化,不能说明能量的转化是没有方向性的,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:AB、如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,故有U=U1=U2,各支路电流I1=,,因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD、因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,所以有U=U1=U2,故C正确,D错误。
故选:C。
6.【解答】解:
A、当k1保持闭合时,电源会被短路,故A错误;
B、当k2保持闭合时,电源会被短路,故B错误;
C、由图可知,开关k1与R串联在电路中,当温度低于50℃时,k1保持闭合,当温度高于50℃时,k1保持断开,使得加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作,故C正确;
D、由图可知,开关k2与R串联在电路中,当温度低于50℃时,k2保持断开,当温度高于50℃时,k2保持闭合,使得加热电阻R在水温高于50℃时工作,在水温低于50℃时不工作,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A.根据安全用电的原则,人不能靠近高压带电体,靠近高压带电体也会发生触电,故A错误;
B.家用电器的电线绝缘皮老化或破损时,容易使火线和零线相连,会形成电源短路,故B正确;
C.使用测电笔时,笔尖应接触被测的导线,手指按住笔卡,不能碰到笔尖,防止发生触电,故C错误;
D.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:A、浮空艇是利用在空气中的浮力来工作的,当艇内气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故A错误;
B、有风的情况下,浮空艇斜向上飞行,此时它受到浮力的方向是竖直向上的,故B错误;
C、海拔越高、气压越低,浮空艇上升过程中大气对它的压强越来越小,故C错误;
D、加速升空过程中,浮空艇受非平衡力作用,向上的浮力大于向下的重力,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:A、“看上去和刚拔出来时没什么两样”说明萝卜的体积没有改变,故A正确;
B、“变轻了”说明萝卜的质量变小了,故B正确;
C、“糠”了的萝卜体积没有改变,质量变小,根据ρ=可知,密度变小了,故C错误;
D、萝卜“糠心”了是由于萝卜在放置过程中蒸发脱水造成的,故D正确。
故选:C。
10.【解答】解:A、根据P=得,节能灯每秒消耗的电能为:W=Pt=18W×1s=18J,故A错误;
BCD、根据灯的铭牌可知两个灯正常工作所需电压相同,LED灯的功率小于白炽灯功率,发光亮度相同,说明LED灯将电能转化为光能的效率较高,LED灯每秒产生的内能小于白炽灯,故BC错误,D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
A、由安培定则得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向电磁铁右端为N极,左侧为S极,同名磁极相互排斥,所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力,故A正确;
B、条形磁铁处于静止状态,水平方向上受到平衡力的作用,水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力,故B错误;
C、将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,排斥力变小,摩擦力和排斥力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力变小,故C错误;
D、若只改变电源的正负极,电流的方向改变,大小不变,则电磁铁的磁性不变,条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小,此时吸引力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力不变,故D错误。
故选:A。
12.【解答】解:
A、物体A在甲液体中沉底,物体A受到的浮力FA<GA;物体B在乙液体中漂浮,物体B受到的浮力FB=GB;由于物块A、B相同,则:GA=GB;因此物体所受浮力:FA<FB,故A正确;
B、物体A在甲液体中沉底,甲液体密度ρ甲<ρA,物体B在乙液体中漂浮,乙液体密度ρ乙>ρB;由于物块A、B相同,则:ρA=ρB;因此容器中所装液体密度ρ甲<ρ乙,故B错误;
C、液面等高,ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知液体对容器底的压强:p甲<p乙,由于甲、乙两个完全相同的容器,则:SA=SB;根据F=pS可知液体对容器底的压力:F甲<F乙,故C错误;
D、由图示知,两个容器液面持平,则甲中液体的体积与物体A的体积之和等于乙中液体体积与物体B排开体积之和,甲、乙中液体的体积:
V甲=V总﹣VA,V乙=V总﹣VB排;
而,VA>VB排,所以,V甲<V乙;
已知:ρ甲<ρ乙,据m=ρV知,m甲<m乙,所以,G甲<G乙,
两容器对桌面的压力分别为:F甲=G容+GA+G甲,F乙=G容+GB+G乙,
由于物体A、B相同,两个容器也完全相同,所以,F甲<F乙,
据p=知,容器对桌面的压强p甲<p乙,故D正确。
故选:AD。
二、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.【解答】解:挤出两个正对的吸盘内的空气,很难拉开它们,是因为吸盘受到大气压力的作用,该实验可说明大气压的存在;
茶壶盖上的小孔能保证与大气相通,形成壶嘴、壶体上端开口、下端连通,即连通器。
故答案为:大气压;连通器。
14.【解答】解:飞机获得升力的原理是:气体流速越大,气体压强越小;当飞机在高空飞行时,大气压减小,为了防止燃料沸腾,飞机使用沸点较高的航空煤油作为燃料。
故答案为:越小;高。
15.【解答】解:烧开一壶水需要的热量是不变的,在不计热量损失的情况下,根据Q=W=Pt可知,功率越大,需要的时间越短,烧水越快,故从烧水快的角度考虑,应选用1500W的乙电热水壶。
甲的额定电流为:I甲==≈3.6A;乙的额定电流为:I乙==≈6.8A;室内插座的额定电流是5A,乙的额定电流大于插座的额定电流,甲的额定电流小于插座的额定电流,所以应该选用甲。
故答案为:乙;甲。
16.【解答】解:2022年3月23日中国空间站“天宫第二课”正式开讲,地面上看到的直播是通过电磁波传回的;“天宫”大约90分钟绕地球转一周,当“天宫”由远地点向近地点飞行时,其机械能不变。
故答案为:电磁波;不变。
17.【解答】解:(1)由图乙可知,当h0=0cm时,力传感器的示数为F0=6N,
由细杆的质量不考虑可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力G=F0=6N;
(2)由图乙可知,当h2=3cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,
当容器内水的深度h1=13cm时,正方体A刚好浸没,
则正方体A的边长L=h浸1=13cm﹣3cm=10cm=0.1m,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,此时正方体A排开水的体积V排=L3=(0.1m)3=10﹣3m3,
正方体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N;
(3)当容器内水的深度h3=4cm时,正方体A浸入水的深度h浸2=h3﹣h2=4cm﹣3cm=1cm=0.01m,
排开水的体积V排′=L2h浸2=(0.1m)2×0.01m=10﹣4m3,
正方体A受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N,
力传感器的示数F=G﹣F浮′=6N﹣1N=5N,
继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压力为F2,
由图乙可知,当力传感器受到的拉力F′=0.2F=0.2×5N=1N且水的深度较大时,F1与F2的比值最小,
因此时正方体A受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、细杆的拉力作用处于平衡状态,
所以,由正方体受到的合力为零可得,受到的浮力F浮″=G+F′=6N+1N=7N,
由F浮=ρ液gV排=ρ液gSAh浸可得,
此时正方体浸入水中的深度为:
h浸3===0.07m=7cm,
则此时容器内水的深度h4=h2+h浸3=3cm+7cm=10cm,
由p=ρ液gh和p=得,F1与F2的比值的最小值为:
====。
故答案为:(1)6;(2)10;(3)2:5。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
18.【解答】解:不考虑空气阻力,足球在空中只受竖直向下的重力作用,从足球的重心开始竖直向下作一条有向线段,用G表示,即为足球在空中所受力的示意图,如图所示:
19.【解答】解:三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
。
四、实验题(本大题共4小题,每空2分,共24分)
20.【解答】解:(1)指针指向分度盘的右侧,天平的左端上翘,平衡螺母向左端移动。
(2)在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平标尺的分度值为0.2g;
则蜡块的质量是:m=10g+3.6g=13.6g;
(3)由图可知,20mL之间有5个小格,则量筒的分度值为4mL,
所以蜡块的体积:V=72mL﹣56mL=16mL=16cm3,
(4)蜡块的密度ρ===0.85g/cm3。
故答案为:(1)左;(4)0.85。
21.【解答】解:
(1)由图可知,水的深度为16cm,金属盒到底部的距离为9cm,则金属盒的深度为h=16cm﹣9cm=7cm;
(2)比较两图可知,金属盒在水中的深度越深,U形管液面的高度差越大,则受到的压强越大,可得结论:液体内部压强随深度的增大而增大;
(3)小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小;
为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变(即金属盒到容器底的距离保持11cm不变),往容器内加水,
对比甲图,要说明小明的观点是错误的,即:乙图中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于甲图中金属盒受到水的压强,根据p=ρ水gh可知,乙图中金属盒所处的深度应大于或等于甲图中金属盒所处的深度(h甲深=16cm﹣9cm=7cm),所以,乙图中水面到容器底的距离L需要满足L≥11cm+7cm=18cm。
故答案为:(1)7;(2)增大;(3)L≥18cm。
22.【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处;
(2)由R=可知,3次实验定值电阻的阻值为:
R1===12Ω,R2===12Ω,R3===12.5Ω,
为了减小误差,取三次测量结果的平均值作为定值电阻的阻值大小,
R的平均值为:R==≈12.2Ω;
(3)电源电压为3V,当定值电阻两端电压为0.5V时,根据串联电路电压规律,变阻器两端电压应为2.5V,此时,电路中电流大小约为:
I===A,
滑动变阻器的最大阻值至少约为:
R滑===61Ω>30Ω,
可见,因为电源电压过大或变阻器的最大阻值太小,按现有器材进行实验不能达到题目要求;故在不增加器材的情况下,可以采取的措施是:取下一节干电池;
故答案为:(1)阻值调到最大;(2)12.2;(3)去掉一节电池。
23.【解答】解:(1)实验时,小明通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
(3)由实验可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
(4)比较第4、8次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,电流计指针的偏转方向不同,说明产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟磁场方向有关;
(5)在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),ab仍切割磁感线,会产生感应电流,则灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为:(1)灵敏电流计指针是否偏转;
(3)切割磁感线;
(4)8;
(5)会。
五、计算题(本大题共2小题,第24题6分,第25题8分,共14分)
24.【解答】解:(1)空车质量为400kg,空车停在水平地面上时地面总受力面积为200cm2,则此时车对地面的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N,
此时车对地面的压强p===2×105Pa;
(2)在10s内匀速直线行驶15m,牵引力做的功W=Pt=900W×10s=9000J;
(3)牵引力F牵==600N,
清扫车匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,阻力等于牵引力,阻力f=F牵=600N。
答:(1)车对地面的压强为2×105Pa;
(2)该清扫车在10s内牵引力所做的功是9000J;
(3)清扫车匀速行驶时受到的阻力为600N。
25.【解答】解:(1)由图2结合表格信息分析可知:
第0s时,只有绿灯工作;第5s时,红灯和绿灯都工作;第10秒时,只有红灯工作;
第23s时,红灯和绿灯的功率均为零,则都不工作,蓝灯的功率不为零,所以只有蓝灯工作;
(2)由图象可知第25s时绿灯的功率为200W,且每只灯的电阻是50Ω,
根据P=I2R可得通过绿灯灯丝的电流:I===2A;
(3)①根据题意知:当UAB<6V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB≥6V时,UD保持6V不变。
当通过R的电流满足IR≥2A时,水泵启动喷水,
根据I=可得,喷水时R两端的电压至少为:U′R=IRR=2A×2Ω=4V;
这个电压为能否喷水的临界电压,
所以UAB对应的电压为:UAB=UD+U′R=6V+4V=10V;
②根据题意知,当t=3s时,UAB=15V,此时UD=6V,
根据串联电路的特点知:定值电阻两端的电压为UR=UAB﹣UD=15V﹣6V=9V;
电阻R的电功率为:PR===40.5W。
故答案为:
(1)只有蓝灯亮;
(2)第25s时通过绿灯的电流是2A;
(3)①喷水时,UAB两端的电压至少为10V;
②t=3s时,电阻R消耗的电功率为60.5W。
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