2023-2024学年重庆市开州区文峰教育集团九年级(下)期中物理试卷
一、单选题(本题共8小题,共24分)
1.下列对生活中一些物理量的估测最符合实际的是( )
A. 一名普通中学生的质量约为 B. 一间教室的高度约为
C. 重庆冬天的平均气温约为 D. 家用电视机正常工作时的电流约为
2.成语故事“杯弓蛇影”蕴含了光的反射知识,如图所示,属于光的反射的是( )
A. 镜子中的猫
B. 折断的筷子
C. 阳光下的影子
D. 岸上的人看见水中的鱼
3.下列有关热学知识的说法正确的是( )
A. 的冰块内能为
B. 能量从温度高的物体传递到温度低的物体
C. “大雾不过晌,过晌听雨响”,雾的形成是汽化现象,需要吸热
D. 内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能
4.下列对电磁实验现象相应的解释正确的是( )
A. 如图所示中,闭合开关,小磁针的极向左偏转
B. 如图所示中,线圈匝数多的电磁铁,磁性强
C. 如图所示中,该装置用来研究电磁感应现象
D. 如图所示中,该装置用来研究磁场对电流的作用
5.如图所示是沙滩摩托车,根据你所学的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 摩托车的速度越快,它的惯性越大
B. 摩托车底部安装有宽的轮子,是为了减小压力
C. 摩托车对地的压力和地面对摩托车的支持力是一对平衡力
D. 摩托车轮子上有很多凸起的地方,是为了增大轮与地的摩擦力
6.如图所示的电加热眼罩可以级解眼疲劳,它有两个发热电阻,当开关闭合时,发热电阻工作,为低温状态,再闭合开关,发热电阻、同时工作,为高温状态;若断开开关,眼罩停止发热,以下电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
7.塔吊是工程建设中经常采用的起重装置,如图甲是根据塔吊抽象出来的物理模型,其水平臂可视为杠杆,为其支点,配重可以在之间水平移动,起吊重物的滑轮组也可以在之间水平移动。图乙是滑轮组的局部放大图,它将重为的重物竖直匀速提升用时,滑轮组自由端绳子的拉力为,若不计绳重及摩擦,以下说法正确的是( )
A. 拉力的功率为
B. 滑轮组的机械效率为
C. 拉力所做的功为
D. 当所吊重物向端移动时,配重应适当向点移动
8.如图甲所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图乙中的曲线为电流表示数与电压表的关系
B. 电源电压为
C. 小灯泡电功率的变化量为
D. 灯泡正常工作时,整个电路通电消耗的电能为
二、填空题(本题共6小题,共12分)
9.年,意大利科学家______最早用实验测量出了大气压强的值,鹊声是由于声源的______而产生的。
10.用一台电取暧器给有空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过______填“做功”或“热传递”的方式使其内能增加的;一段时间后室温升高了,则空气吸收的热量为______J.设空气的比热容为
11.走进美丽的云中校园,百花绽放,鸟语花香。远处就能闻到花香是由于分子在不停地______;一年一度的田径运动会正在如火如荼的举行着,以正在比赛的田径运动员为参照物,校园里的大树是______的选填“运动”或“静止”。
12.如图所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻.闭合开关,调节滑动变阻器,发现电流表示数从变为,电压表示数改变了由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值______选填“变大”或“变小”,定值电阻的电功率变化了______
13.如图所示,甲、乙是质量分布均匀的正方体物块,它们对水平地面的压强相等,其密度之比::。图中甲的底面积为,重为,则乙物体的密度为______;若现分别在两物体上沿竖直方向截去质量相等的部分并分别放在对方剩余部分的上方,若叠放后甲、乙对底面的压强增加量分别为和,且当::时,甲物体沿竖直方向截去的质量是______。
14.如图所示,为凸透镜焦点,根据图示的入射光线画出相应的折射光线。
三、作图题(本题共1小题,共1分)
15.在图中括号内标出静止在通电螺线管正上方小磁针右端的极性。
四、实验探究题(本题共4小题,共21分)
16.小刘同学学习了焦耳定律后找来两根相同的电阻丝,用如图所示装置探究甲、乙两种液体的吸热能力:
实验中,应取______选填“质量”或“体积”相等的甲、乙两种液体进行实验;不能直接测量到液体吸收热量的多少,本实验采用______选填序号间接反映液体吸收热量的多少;
A.通电时间
B.温度计示数的变化
下表中是小刘同学做的某次实验数据,分析可知,______选填“甲”或“乙”液体的吸热能力较强;
物理量
物质 质量 初始温度 加热时间 最终温度
液体甲
液体乙
若在甲、乙两瓶中装入初温、质量均相同的水,使甲、乙两电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与______的关系。
17.用如图所示装置探究凸透镜成像规律,调整物距,测量对应的像距,部分数据如表格所示根据表中数据可知该凸透镜的焦距是______;如果,移动光屏得到清晰的实像,______选填“幻灯机”或“照相机”应用了这一原理。
18.学校实验室购买了一批小灯泡,额定电流为,小睿同学利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验,如图甲连接好各元件,其中两节新干电池为电源,滑动变阻器的规格为“,”。
如图甲所示,小睿同学仔细检查后,发现电路连接错误,请你在图中错误的线上画“”,并补上一条正确的导线。
小睿纠正错误后,闭合开关发现电压表示数为零,电流表有示数,则电路中存在的故障可能是______。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻线短路
移动滑片,当小灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为______。
利用该套实验装置______选填“能”或“不能”完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。
实验中小君随意抽取了组电流表和电压表的示数,如下表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为______。
实验次数
电压
电流
小勇还想测量一个阻值约为的定值电阻的阻值,他在图甲连线正确的电路中用替换灯泡,闭合开关后,发现无法完成该实验电路元件完好无故障的原因是______。于是他重新选取了一个阻值合适的定值电阻阻值已知,并设计了如图丙所示的电路进行实验,实验步骤如下:
闭合开关,断开,读出电压表示数为;
同时闭合开关和,读出电压表示数为;
则未知电阻 ______用、和表示。
19.如图所示,爱探究的小名在实验室做测量木块密度的实验。
将托盘天平放在______桌面上,移动______至零刻度线,此时指针如图乙所示,他应该将平衡螺母向______选填“左”或“右”移动,直至天平平衡;
小名将木块放在托盘天平左盘,往右盘加减砝码和移动游码,天平再次平衡时,砝码和游码的位置如图丙所示,则木块质量为______;
小名用图丁测量木块体积,弹簧测力计示数为,则木块所受浮力为______,计算得木块体积;
小联认为弹簧测力计不够精确,改进设计了如图所示的实验。
如图甲电子秤示数为;
如图乙木块漂浮时,电子秤示数为;
如图丙用细针将木块压入水中,木块未触底,静止时电子秤示数为,则该实验测得木块密度为______;
小名和小联兴趣正浓,继续探究盐水密度;
如图丁,在烧杯中加入适量盐水,电子秤示数为;
如图戊,用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为;则盐水密度 ______用字母、、、、、表示;
如图乙、丙中木块吸水,则该实验测得木块密度值______选填“偏大”“偏小”或“准确”。
五、计算题(本题共3小题,共22分)
20.如图所示,重庆轨道号线在李子坝站“穿”居民楼而过,山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车沿着长为的平直轨道匀速行驶,当它从起点行驶到终点时耗时,汽车受到的阻力为。求:
汽车的行驶速度;
汽车发动机牵引力做功的功率。
21.张强妈妈买了一个新的电饭煲,张强从说明书中,得知下表中的信息,工作电路图如图甲所示,为温控开关,加热电阻和的阻值不随温度变化。求:
额定电压
额定蒸煮功率
额定保温功率
频率
容积
电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流。
电阻的阻值。
某周末的晚饭时,张强想利用自家电能表如图乙测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在内转了转。求家庭电路的实际电压。
22.小明学习了浮力、压强知识后,回家做了如下小实验。如图甲所示,将足够高且装有深水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积是,用一根轻杆不计体积和质量吊着由、两部分组成的工件硬质工件、材料相同,中间紧密连接,均不吸水。、部分为均匀的实心圆柱体,的底面积为,的高度为,用手拿住轻杆,将工件从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部,杆对工件的作用力随工件下降高度的关系如图乙所示。求:
工件的总质量为多少。
的底面积为多少。
图中的值为多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、普通中学生的质量约为,故A错误。
B、一间教室的高度约为,故B正确。
C、重庆冬天最高气温不到,所以平均气温远低于,故C错误。
D、家用电视的功率约为左右,其电流约为,故D错误。
故选:。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
2.【答案】
【解析】解:镜子中的猫属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A正确;
B.折断的筷子,是光线从水中斜射进入空气时发生了折射,故B错误;
C.阳光下的影子是光沿直线传播形成的,故C错误;
D.人看到水中的鱼是由于光线从水中通过折射进入空气,再进入人的眼睛的,因此是光的折射现象形成的虚像,故D错误。
故选:。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3.【答案】
【解析】解:、分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都有内能,故A错误;
B、发生热传递的条件是:有温度差,所以热量可自动地从高温物体转移到低温物体,故B正确;
C、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故C错误;
D、做功冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选:。
一切物体都具有内能;
发生热传递的条件是两物体间有温度差:高温物体放热,低温物体吸热;
通过分析物态变化来判断;
做功冲程将内能转化为机械能。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件法的理解,是中考的热点,热学的难点。
4.【答案】
【解析】解:
A、根据安培定则可知,螺线管的右端是极,左端是极,则小磁针极将向右偏转,故A错误;
B、电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关,电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强,故B正确;
C、图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用,不是研究电磁感应现象,故C错误;
D、丁图中,磁铁放在水平面上,磁感线沿竖直方向,导体水平或斜向上运动时,导体能切割磁感线,会生成感应电流,电流表的指针会偏转,该装置不是用来研究磁场对电流的作用,故D错误。
故选:。
A、甲图:根据安培定则先判断出通电螺线管的极,然后根据磁感线方向判断出小磁针极的指向;
B、电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关;
C、装置中有电源,是研究通电导体在磁场中受力的作用;
D、闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线会产生感应电流。
本题必须要通过读图明确图中实验所反映的物理知识,这是电磁学中常见的几个实验,都是我们应该重点掌握的内容。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查惯性、压强、平衡力、相互作用力等,增大有益摩擦和减小有害摩擦的事例在生活中随处可见,我们应学会用已有的知识对它们进行分析和判断。
根据惯性的大小只与物体质量的大小有关来解答;
根据可知增大受力面积是为了减小压强;
判定两个力是否是平衡力,就要看这两个力是否同时具备这四个条件:等大;反向;共线;共物。若同时具备,则为平衡力;否则就不是平衡力;
增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙程度一定时,增大压力;减小摩擦的方法:在压力一定时,减小接触面的粗糙程度。在接触面的粗糙程度一定时,减小压力。使接触面脱离。滚动摩擦代替滑动摩擦。
【解答】
A.惯性的大小与物体的运动状态、物体的形状、位置和受力情况都无关,惯性的大小只与物体质量的大小有关,故A错误;
B.摩托车底部安装有宽的轮子,在压力不变时,增大受力面积是为了减小压强,故B错误;
C.摩托车对地的压力和地面对摩托车的支持力,这两个力不作用在同一物体上,物体对地面的压力作用在地面上,地面对物体的支持力作用在物体上,二力是作用力与反作用力,故C错误;
D.摩托车车轮胎上制有凹凸不平的花纹,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】解:由题意可知,只闭合时,工作,为低温状态,再闭合后,、同时工作,为高温状态,说明可以独立工作、和可以同时工作,即两电阻并联;断开时,眼罩停止发热,说明开关位于干路,开关位于支路,故C正确。
故选:。
根据题意分析电路的连接方式、开关的作用,然后选出正确的电路图。
本题考查了电路图的设计,根据题意得出两电阻的连接方式和开关的位置是关键。
7.【答案】
【解析】解:、由图可知,绳子自由端移动的距离:,
拉力做的总功:,
拉力做功的功率:
,故A正确,C错误;
B、滑轮组的机械效率:
,故B错误;
D、由图可知,当所吊重物向端移动时,右侧的力臂增大,即右侧力和力臂的乘积变大,由杠杆平衡条件可知,此时左侧的力和力臂的乘积也应变大,在配重一定时,应将配重远离点,故D错误。
故选:。
由图可知,绳子自由端移动的距离,利用求拉力做的总功,利用求拉力做功的功率;
利用求滑轮组的机械效率;
由图可知,当所吊重物向端移动时,右侧的力臂增大,根据杠杆平衡条件分析配重移动的方向。
本题考查了杠杆平衡条件、功、功率和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
8.【答案】
【解析】解:由图甲可知,灯泡和滑动变阻器串联,测灯泡两端的电压,测滑动变阻器两端的电压。
A.当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻减小,电源电压不变,电路电流增大;灯泡电阻不变,灯泡两端的电压变大。电源电压不变,滑动变阻器两端的电压变小;所以,滑片从最右端向左滑动的过程中,电路电流增大,由可知,小灯泡两端的电压增大,图乙中的曲线符合电流表示数与电压表示数的关系,曲线符合电流表示数与电压表示数的关系,故A错误;
B.当滑片处于最右端时,电路电流最小,灯泡两端的电压和滑动变阻器两端的电压为电源电压,此时,由图乙可知电流最小时,对应两表的电压分别为和,电源电压就为,故B错误;
C.当滑片在最右端时,小灯泡的功率为:
,
当滑片滑至灯正常发光的位置时,小灯泡的功率为:
,
小灯泡电功率的变化量为:
,故C正确;
D.灯泡正常工作时,整个电路通电消耗的电能为:
,故D错误。
故选:。
灯与变阻器串联,电压表测灯两端的电压,测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据已知条件和分别确定左、右边图象为电流随哪个电压表示数的变化关系;
当电路电流最小为时,由图中两电压表示数,根据串联电路电压的规律得出电源电压;
变阻器连入电路的电阻最大时,电路电流最小为,由图知灯的电压,根据求出灯的最小功率;灯正常发光时,电路的电流为,由图知变阻器的电压,由串联电路电压的规律得出灯的额定电压,根据得出灯的额定功率,即为灯泡正常发光时的功率,从而得出灯的功率变化量;
根据公式计算出灯正常发光时整个电路通电消耗的电能。
本题主要考查了串联电路的规律及欧姆定律和电功、电功率公式的运用,关键是电路结构的分析和从图中获取有效的信息。
9.【答案】托里拆利 振动
【解析】解:年,意大利科学家托里拆利最早用实验测量出了大气压强的值;
声音是由物体的振动产生的,鹊声是由于声源的振动产生的。
故答案为:托里拆利;振动。
根据我们对物理学家及其成就的了解作答;
声音是由物体的振动产生的。
本题考查了托里拆利实验和声音的产生,属于基础题目。
10.【答案】做功
【解析】解:通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过电流做功的方式使其内能增加的;
空气吸收的热量:;
故答案为:做功;。
改变物体内能的方法有两个:做功和热传递;
由热量公式求出空气吸收的热量。
此题考查做功改变物体的内能、热量的计算,难度不大,属于基础题目。
11.【答案】做无规则运动 运动
【解析】解:百花绽放,鸟语花香,花香从远处就能闻到是由于分子在不停地做无规则运动;田径运动会上,以正在比赛的田径运动员为参照物,运动员与大树之间空间位置发生了变化,故校园里的大树是运动的。
故答案为:做无规则的运动;运动。
构成物质的分子,总在不停地做无规则运动;
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
本题考查了分子动理论和物体运动和静止的相对性,属于基础题。
12.【答案】变小;
【解析】解:由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,根据可知,电流表示数从变为时,电路中的电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小;
当电路中的电流时,根据可知,电阻两端的电压为,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
变阻器两端的电压为;
当电路中的电流时,根据可知,电阻两端的电压为,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
变阻器两端的电压为;
因电压表示数改变了,所以,
即,
所以,;
定值电阻电功率的变化量:
.
故答案为:变小;.
由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律可知当电流表示数从变为时,电路中的总电阻变小;根据串联电路电压特点结合电压表的示数求出电阻的阻值,再根据求出求出定值电阻电功率的变化量.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据电压表示数的变化量求出电阻的阻值.
13.【答案】
【解析】解:由可知,甲的边长:,
甲的体积:,
由可知,甲的质量:,
甲的密度:;
根据题意可知,甲、乙的密度之比::,
则乙物体的密度:;
因为水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,
所以质量分布均匀的正方体物块对水平地面的压强为:
,
由于甲、乙对水平地面的压强相等,且甲、乙密度之比为:,
则:,
所以两正方体的棱长之比高度之比:,
则原来的底面积之比:------,则,
原来甲、乙对水平地面的压强相等,即-------,
若在两物体上沿竖直方向截去的部分质量相等,设截去部分的质量为,所以甲、乙截去部分和地面的接触面积分别为:
,,
则:-------;
在两物体上沿竖直方向截去质量相等的部分并分别放在对方剩余部分的上方后,各组合体的总质量不变、总重力不变,则对水平面的压力不变,甲组合体对水平面的压力仍然为,乙组合体对水平面的压力仍然为,
切割后底面积变小,则甲、乙对地面的压强增加量分别为:
,
,
又因为,
所以,-----
由可得,,
即:,
化简解得:,
则甲物体沿竖直方向截去的质量为:
。
故答案为:;。
根据求出甲的边长,根据求出甲的体积,根据求出甲的质量,根据求出甲的密度;根据甲、乙的密度之比求出乙物体的密度;
已知甲、乙对水平地面的压强相等,根据求出甲、乙的高度之比,因为甲、乙截去部分的质量相等,可求出甲、乙截去部分和地面的接触面积之比,在两物体上沿竖直方向截去质量相等的部分并分别放在对方剩余部分的上方,列出甲、乙对底面的压强增加量的表达式即可解答。
本题主要考查的是有关压强公式及密度公式的应用的问题,解答本题的关键是压强的推导式的应用,有一定的难度。
14.【答案】解:
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
【解析】仔细观察入射光线的特点,根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图。
凸透镜三条特殊光线的作图:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
15.【答案】解:由图知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向螺线管的右侧为极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的右侧为极,左端为极,如图所示:
【解析】由右手螺旋定则可得出螺线管的极性,由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
此题主要考查对磁极间的相互作用以及安培定则的掌握情况。安培定则内容:右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为电磁铁极。
16.【答案】质量 乙 电阻
【解析】解:“探究不同物质吸热能力”时,只改变物质的种类,控制质量和吸收的热量相同,比较物质升高的温度,故采用了控制变量法;
液体吸收的热量越多,温度升的越高,通过通电加热时间的长短来判断吸热的多少;
由表中实验数据可知,相同质量的液体加热相同的时间,吸收相等的热量,液体乙升高的温度低,液体乙的吸热能力强;
据图可知,此时两电阻串联,所以电流相同,通电时间相同,电阻丝的阻值不同,故该装置可以探究电热和电阻的关系。
故答案为:质量;;乙;电阻。
探究不同物质的吸热能力,只改变物质的种类,控制其他量相同,用到控制变量法。
用相同的电阻丝对液体加热,液体在相等时间内吸收的热量相等,实验采用了转换法,可以通过比较通电加热时间长短比较液体吸收热量的多少。
质量相同的物质吸收相等的热量,温度升高量越小,物质吸热能力越强,物质升高的温度越高,物体吸热能力越弱;
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,根据控制变量法进行分析。
本题考查了实验注意事项、实验数据分析,应用控制变量法是正确解题的关键,熟练应用控制变量法、分析表中实验数据即可解题。
17.【答案】 照相机
【解析】解:由表中数据可知,,根据,成倒立、等大的实像,即,故该凸透镜的焦距为;
如果,此时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
故答案为:;照相机。
根据,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
根据,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
18.【答案】 不能 电路中的电流太小,电流表无法准确测出
【解析】解:滑动变阻器、小灯泡串联接入电路,电压表并联在小灯泡两端,电流表应串联在电路中,如图所示:
电流表有示数,说明电路不存在断路,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,小灯泡处短路,故选C;
当小灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,电压表量程,分度值,电压表示数为,则小灯泡的额定功率为:;
此时滑动变阻器的电压:;
根据欧姆定律滑动变阻器接入电路中的阻值为:
;
探究通过导体的电流与导体两端的电压关系,应控制导体的电阻不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,无法控制其大小不变,所以利用图甲装置不能探究电流与电压的关系;
由串联电路特点和欧姆定律可知,电路中的电流:,
滑动变阻器消耗的电功率:,
则当滑动变阻器接入电路的电阻等于小灯泡电阻时,滑动变阻器消耗的电功率最大,由分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压和小灯泡两端的电压相等为,
由表中数据可知,小灯泡两端电压为时电路中的电流为,则滑动变阻器消耗的最大功率为:;
当定值电阻的阻值约为时,电路中的最大电流:,电流表无法准确测出电路中的电流,故无法完成该实验;
闭合开关,断开,读出电压表示数为,此时与串联,电压表测两端的电压,即两端的电压:;
同时闭合开关和,读出电压表示数为,此时被短路,电路为的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压:;
在中,由串联电路的电压特点可知,两端的电压:,
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过的电流:,
则未知电阻的阻值:。
实验电路中,要将电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端;
电流表有示数,说明电路不存在断路,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路;
读出电压表的示数,根据可计算出灯泡的额定功率;根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律可求滑动变阻器的阻值;
探究通过导体的电流与导体两端的电压关系,应控制导体的电阻不变;
根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据表示出滑动变阻器消耗的电功率,利用数学知识结合表中数据得出消耗的最大功率;
根据欧姆定律求出电路中的最大电流与电流表的量程减小比较分析出无法测量的原因;
根据串联电路中电流和电压的规律以及欧姆定律进行分析和计算。
本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验,考查了连接实物图、电路故障的判断、电表读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算,综合性较强,有一定的难度。
19.【答案】水平 游码 右 偏大
【解析】解:正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上,此时指针偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡;
由图丙知,标尺的分度值为,所以木块的质量为;
木块的重力为:,
图丁所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,
图丁中弹簧测力计的拉力,木块受到的浮力:;
木块在水中漂浮时,受到的浮力等于重力,所以木块的质量为:;
用细钢针将木块压入,并完全浸没水中木块不触底且水不溢出,静止时电子秤的示数为,则木块排开水的体积等于木块自身的体积,即:,
木块的密度为:;
如图戊,用细针将木块压入盐水中,木块未触底,静止时电子秤示数为,则木块排开盐水的体积等于木块自身的体积,即:,
所以,解得,。
由于木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,所以会导致测得的体积变小、密度变大。
故答案为:水平;游码;右;;;;;偏大。
在调节天平平衡前,应将天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端的零刻度线处;指针左偏,平衡螺母右调;指针右偏,平衡螺母左调;
天平的读数等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
图丁中使用的是定滑轮,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力,根据二力平衡知识可知求出浮力;
根据密度公式和物体的浮沉条件计算木块的密度;
木块吸水后重力变大,浸没时排开水的体积不变,木块受到的浮力不变,则需要施加的向下压力就会变小,则测得的值会变小,根据前面推出的表达式分析测得密度的偏差。
本题是固体密度的测量的实验,考查了天平的使用与读数、量筒的读数、特殊的方法测量密度以及误差分析,是一道综合题,难度较大。
20.【答案】解:汽车行驶的速度:
;
列车沿平直轨道匀速行驶水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,
所以发动机牵引力,
汽车发动机牵引力的功率:
。
答:汽车的行驶速度;
汽车发动机牵引力的功率。
【解析】根据速度公式计算汽车行驶的速度;
列车沿平直轨道匀速行驶水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,由此可得牵引力大小,根据即可求出汽车发动机牵引力的功率。
本题考查了平衡力知识的应用,速度和功率公式的应用,难度不大。
21.【答案】解:由表中数据可知,电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时功率为,
由可得,在“蒸煮”状态下正常工作时的电流:
;
由电路图知,当两开关都闭合时,只有接入电路中,电阻较小,由可知,功率较大,为蒸煮状态,
由表中数据知,蒸煮状态时功率为,
由可得,的电阻:,
由电路图知,只闭合时两电阻串联,电路中电阻较大,由可知,功率较小,为保温状态,
由可得两电阻串联的总电阻:
;
所以电阻的阻值:;
表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转过转,
只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,转盘在内转了转,消耗的电能为:;
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率为:,
由可得,实际电压:。
答:电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流为;
电阻的阻值为;
家庭电路的实际电压为。
【解析】利用计算出电饭煲在“蒸煮”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流;
当两开关都闭合时为蒸煮状态,由计算的电阻;只闭合开关时,两电阻串联,此时为保温状态,由计算出、的总电阻;根据串联电路的电阻规律计算出电阻的阻值;
表示电路中用电器每消耗电能,电能表的转盘转过转,据此计算出电能表的转盘在内转了转,电饭煲消耗的电能;利用求出它的实际功率,由计算实际电压。
本题考查了串联电路特点、电能的计算、电功率计算公式的应用,对电能表参数的理解和运用是本题的关键。
22.【答案】解:工件未进入水中时,受到的拉力等于重力,由图乙可知此时工件受到的拉力为,即工件的总重力为,所以工件的总质量为:
;
由图乙可知浸没时对应的拉力为,则此时受到的浮力:,
根据可知,物体的体积为:
,
已知的高度为,则的底面积为;
由图乙可知,处刚好完全浸没的位置,下降高度为,物体完全浸入水中,物体受到的浮力为:,
根据可知,物体排开水的体积为,
薄壁圆柱形容器内液面上升的高度为:,
已知的底面积为,则物体浸入液体的深度为,
则为。
答:工件的总质量为;
的底面积为;
图中的值为。
【解析】由图乙可知工件未进入水中时,物体受到的重力等于拉力,根据的变形计算工件的总质量;
由图乙可知浸没时对应的拉力为,则此时受到的浮力为,根据浮力计算公式的变形计算浸没水中的体积,即的体积,利用计算的底面积;
由图乙可知,下降高度为,物体完全浸入水中,处,受到的浮力为零,物体受到的浮力为,根据求出物体排开水的体积;则薄壁圆柱形容器内液面上升的高度为,已知的底面积,则可求出物体浸入液体的深度,进而求出。
本题考查重力公式、阿基米德原理的应用等知识,难道较大。
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