九年级物理学情调研
科目:物理
(时间:60分钟,满分:70分)
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. “从小丘西行百二十步,隔篁竹,闻水声,如鸣佩环,心乐之”是《小石潭记》中的一段话。作者隔着竹林听到的水声是通过______________传播过来的,他根据声音的______辨别出听到的是水声。
2. 如图所示,河南“确山铁花”已入选国家级第二批非物质文化遗产保护项目。打铁花演出前,需要将熔点为1600℃的生铁熔化,熔化过程中铁的温度__________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。铁的比热容较_______,飞出的铁水迅速降温,这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。
3. 四冲程汽油机在工作过程中将内能转化为机械能的是______________冲程;图是某款汽油机的能量流向图,由图中信息可知该汽油机的效率为_______。汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧 1kg 的汽油,该汽油机输出的机械能是________J。
4. 如图是人眼与鱼眼的结构示意图。我们观察发现,鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些,如果人眼的晶状体像鱼这样,观察远处物体的像将成在视网膜的___________面,若要看清远处的物体,应该配戴___________透镜来进行矫正。
5. 在如图所示的电路中,已知。电源电压恒定。当S 、S 都断开时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为______V; 当S 、S 都闭合时,电路的电功率为_______W。
6. 如图甲所示, 物块A重10N, B重5N, 用50N的水平推力F将A压在竖直墙上,A和B一起匀速下滑,此时A受到的摩擦力大小为_______N;若推力F保持不变,取走物体B,如图乙所示,物体A继续下滑时受到的摩擦力 __________(选填“变大”“不变”或“变小”),请你判断取走B后,物体A接下来的运动情况:_________________________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关材料、信息、能源的说法中正确的是 ( )
A. 用来制作光纤的材料“玻璃纤维”通常属于导体
B. 超导材料可以用作保险丝,不可以用作灯丝
C. 利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
D. 太阳能、风能属于可再生能源,核能、化石能源属于不可再生能源
8. 如图所示,为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 2024年4月21日,36岁的马龙在澳门国际乒联世界杯男单决赛中夺冠,这是他的第30个世界冠军。图是马龙比赛中发球时的照片,发球有托球、抛球、击球三个过程,关于这三个过程的说法正确的是( )
A. 托球时,手对球力大于球对手的力
B. 抛球后,球离开手还能继续向上运动是因为球受到惯性的作用
C. 抛球后,球竖直向上运动到最高点时处于平衡状态
D. 击球时,球拍对球的力改变了球的运动状态
10. 为了测量一个实心金属块的密度,小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、 乙、丙、丁的顺序完成实验,甲图中水面在溢水口处,小烧杯中为溢出水的体积,不考虑金属块沾水,水的密度ρ水=1g/cm3,则金属块的密度为( )
A. 4g/cm B. 3g/cm C. 2g/cm D. 1.5g/cm
11. 电是把双刃剑,它在造福人类的同时也带来了安全隐患。下列关于家庭用电安全,说法正确的是( )
A. 家庭电路的电压对于人体是安全的
B. 不可用铜丝代替保险丝,不可用手指触碰插座的插孔
C. 使用测电笔时手不要接触笔尾金属体,否则电流经人体流向大地会引起触电
D. 电器设备失火,应迅速用水灭火
12. 如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是 ( )
A. 由A到B 的过程中,小球的机械能增加
B. 由B到C过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C. 小球第二次经过 B 点的速度小于小球第一次经过 B 点的速度
D. 小球从 C 点返回,摆到左侧的最大高度等于 C 点的高度
13. 如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的总功大于乙
B. 甲的机械效率大于乙
C. 甲提升M的高度等于乙
D. 甲提升M的速度大于乙
14. 如图是用来探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置。将R 、R 两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且 瓶内装入等温、等质量的煤油。下列相关说法正确的是 ( )
A. 工作相同时间,两烧瓶内的煤油吸热多少相同
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C. 实验中通过温度计示数的高低来反映电阻丝产生热量的多少
D. 若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
三、作图题 (本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,小明用绳子拉动物体向右做匀速直线运动。请在图中画出物块所受重力和绳子对手的拉力的示意图。
16. 如图所示,根据螺线管通电后周围小磁针静止时的指向(黑色为N极),请标出:
①A点磁感线的方向;②括号内电源的正负极。
四。 实验探究题(本题共3小题, 17题4分, 18题7分, 19题8分, 共19分)
17. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明选用的器材有:单面镀膜玻璃板、两个外形相同的棋子 (一个会发光,一个不会发光)和刻度尺等。
(1)将玻璃板竖直立在水平桌面上的白纸上,在白纸上沿玻璃板两表面画线MM'和NN'(如图乙)。MM'为镀膜面,则A是_________(选填“会”或“不会”)发光的棋子。
(2)在白纸上沿棋子A和B的边缘画圆,测量A的右端到MM'的距离 ;B的左端到NN'的距离如图乙所示,其值为=________ cm。
(3)比较和,发现像距总是小于物距,造成该现象的原因是_________(选填“”或“”) 测量错误。
(4)如图丙所示,为了判断平面镜所成的像是实像还是虚像,眼睛应在________(选填“a”或“b”)处观察光屏上是否有像。
18. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)小明选用如图甲所示装置进行探究,橡胶管在图示位置有一个能与外界相通的阀门K。U形管与探头连接时,阀门K应处于________(选填“打开”或“关闭”)状态,组装完成后,气密性良好的U形管压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)如图所示,将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据______两图的实验现象可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
②根据甲、丙两图的实验现象可知:同种液体,深度越深液体压强________;
③根据丙、丁两图的实验现象可知:在同一深度,__________越大,液体的压强越大;
(3)经过测量,图丙中U形管左右两侧水面的高度差为8cm,则此时橡胶管内气体的压强与大气压强之差为__________Pa;(g取10N/kg)
(4)实验创新环节,小明设计了如图戊所示装置。他向隔板左侧加水,隔板右侧加入另一种液体,当两侧液面相平时,橡皮膜向左侧凸起,则隔板右侧液体的密度__________(选填“大于”或“小于”)水,说明液体压强与液体密度有关。
19. 小明为了测量定值电阻R的阻值,设计了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路补充完整。( )(要求:变阻器滑片向右移动时电流表示数变大)。连接电路时,开关应处于 _________状态;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是 _______;
A.电阻 R 断路
B.电阻 R短路
C滑动变阻器短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.6 2.4 2.8
电流VA 0.3 0.1 0.16
0.28
①第4次实验时,电流表示数如图丙所示,其读数为 __________A;
②老师指出第1组数据记录错误,经小组讨论后找到了导致错误的原因,原因是 ____________________。测完第3组数据后,应将滑动变阻器向 ________(选填“左”或“右”)调节可得到第4 组数据;
(4)在实验创新环节,小明利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R 的定值电阻、电压表等器材,设计了如图丁所示的电路也测出了R的阻值,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1, 断开 S2, 读出电压表的示数 U1;
②闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U2;
则待测电阻的阻值R=__________________。 (用 U1、U2和R0表示)
五、综合应用题(共2小题, 20题9分, 21题8分, 共17分)
20. 体重是学生健康状况的基本指标之一。某物理小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V,定值电阻。,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。试问:
(1)重为600N同学站在水平放置的该体重计上时,电流表的示数是多大?______
(2)该体重计能够测量的最大体重值是多少千克?(g取10N/kg)______
(3)在不改变电源电压和电流量程的情况下,__________(选填“增大”或“减小”)R0的阻值可以增大该体重计的最大测量值;
(4)小组成员认为,也可以将电压表改装成体重计,现要求随着体重的增加,电压表示数增大,则在甲图中电压表需要与____________(选填“R”或“R0”)并联。
21. 国产红旗 H9 汽车(如图 甲所示)深受大家喜爱。五一期间,小明一家乘坐该汽车外出旅行。某时段,该车在水平公路上匀速直线行驶12km, 用时 10min。
(1)该路段限速标志如图乙所示,请计算说明该车是否超速?
(2)该路段的水平路面能承受的最大压强为5×105Pa。该车的总质量为2t,当空车停放在该水平路面上时,车轮与地面的总接触面积为,路面会被车辆压坏吗?请通过计算说明。(g取10N/kg)
(3)该行驶过程汽车受到的牵引力为1200N,则汽车牵引力做功的功率为多大?九年级物理学情调研
科目:物理
(时间:60分钟,满分:70分)
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. “从小丘西行百二十步,隔篁竹,闻水声,如鸣佩环,心乐之”是《小石潭记》中的一段话。作者隔着竹林听到的水声是通过______________传播过来的,他根据声音的______辨别出听到的是水声。
【答案】 ①. 空气 ②. 音色
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,作者隔着竹林听到的水声是通过空气传播过来的。
[2]不同发声体发出的声音音色不同,他穿过竹林是根据声音的音色辨别出来是水声。
2. 如图所示,河南“确山铁花”已入选国家级第二批非物质文化遗产保护项目。打铁花演出前,需要将熔点为1600℃的生铁熔化,熔化过程中铁的温度__________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。铁的比热容较_______,飞出的铁水迅速降温,这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。
【答案】 ①. 不变 ②. 小
【解析】
【详解】[1]由于生铁有固定的熔点,是晶体,所以在熔化过程中铁的温度不变。
[2]根据可知,铁的温度能够快速降低,是由于铁的比热容较小。
3. 四冲程汽油机在工作过程中将内能转化为机械能的是______________冲程;图是某款汽油机的能量流向图,由图中信息可知该汽油机的效率为_______。汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧 1kg 的汽油,该汽油机输出的机械能是________J。
【答案】 ①. 做功 ②. 30% ③. 1.38×107
【解析】
【详解】[1]汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化成内能,做功冲程将内能转化成机械能。
[2]热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比,由图可知,汽油机的效率
[3]汽油完全燃烧放出的热量
Q放 =mq=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J
因为,所以该汽油机输出的机械能
W=Q放 η=4.6×107J×30%=1.38×107J
4. 如图是人眼与鱼眼的结构示意图。我们观察发现,鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些,如果人眼的晶状体像鱼这样,观察远处物体的像将成在视网膜的___________面,若要看清远处的物体,应该配戴___________透镜来进行矫正。
【答案】 ①. 前 ②. 凹
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些,即晶状体曲度大,焦距短,会聚能力强,在观察远处物体时,像会成在视网膜的前面,相当于近视眼,若要看清远处的物体,应该配戴凹透镜。
5. 在如图所示的电路中,已知。电源电压恒定。当S 、S 都断开时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为______V; 当S 、S 都闭合时,电路的电功率为_______W。
【答案】 ①. 8 ②. 9.6
【解析】
【详解】[1]当S1、S2都断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3组成串联电路,电流表的示数为0.2A,由可得,电源的电压为
[2]当S1、S2都闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2组成并联电路,电流表测干路总电流,由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,则电流表示数为
电路的电功率为
6. 如图甲所示, 物块A重10N, B重5N, 用50N的水平推力F将A压在竖直墙上,A和B一起匀速下滑,此时A受到的摩擦力大小为_______N;若推力F保持不变,取走物体B,如图乙所示,物体A继续下滑时受到的摩擦力 __________(选填“变大”“不变”或“变小”),请你判断取走B后,物体A接下来的运动情况:_________________________。
【答案】 ①. 15 ②. 不变 ③. 减速直线运动直至静止
【解析】
【详解】[1]当A和B匀速下滑时,整体处于平衡状态,受力平衡,A所受到的摩擦力等于A与B的重,所以摩擦力
f=GA+GB=10N+5N=15N
[2]根据影响摩擦力的因素知,将B取走,继续下滑是滑动摩擦力,F保持不变时,物体A与墙面的压力和接触面的粗糙程度不变,A与墙面的摩擦力不变,仍为15N。
[3]取走B后,摩擦力竖直向上,为15N,重力竖直向下,为10N,物体A受力不平衡,合力竖直向上,所以物体A会做减速直线运动直至静止。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关材料、信息、能源的说法中正确的是 ( )
A. 用来制作光纤的材料“玻璃纤维”通常属于导体
B. 超导材料可以用作保险丝,不可以用作灯丝
C 利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
D. 太阳能、风能属于可再生能源,核能、化石能源属于不可再生能源
【答案】D
【解析】
【详解】A.用来制作光纤的材料“玻璃纤维”导电性差,属于绝缘体,故A错误;
B.超导材料的电阻为零,在电流通过时不会发热,所以不可以用作灯丝,没有电阻,则电流过大时不会自动熔断,所以不可以用作保险丝,故B错误;
C.声音的传播需要介质,电磁波不需要,故C错误;
D.风能和太阳能可以从自然界源源不断得到,属于可再生能源,但核能、化石能源不能从自然界源源不断得到,属不可再生能源,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货,说明和并联,闭合任意一个开关,电动机都能启动,光控开关控制灯泡,电动机与灯泡并联。
A.接在干路上,不论是电动机还是灯泡要工作,都必须接通,故A不符合题意;
B.灯泡与电动机并联,单独工作、互不干扰,和并联,闭合任意一个开关,电动机都能启动,光控开关控制灯泡,故B符合题意;
C.只有同时闭合和电动机才能工作,且此时灯也会亮,故C不符合题意;
D.只有同时闭合和电动机才能工作,故D不符合题意。
故选B。
9. 2024年4月21日,36岁的马龙在澳门国际乒联世界杯男单决赛中夺冠,这是他的第30个世界冠军。图是马龙比赛中发球时的照片,发球有托球、抛球、击球三个过程,关于这三个过程的说法正确的是( )
A. 托球时,手对球的力大于球对手的力
B. 抛球后,球离开手还能继续向上运动是因为球受到惯性的作用
C. 抛球后,球竖直向上运动到最高点时处于平衡状态
D. 击球时,球拍对球的力改变了球的运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.托球时,手对球的力与球对手的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B.抛球后,球离开手还能继续向上运动是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.抛球后,球竖直向上运动到最高点时只受重力作用,处于非平衡状态,故C错误;
D.击球时,球拍对球有力的作用,球的运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
10. 为了测量一个实心金属块的密度,小明设计了如图所示的实验。小明按照甲、 乙、丙、丁的顺序完成实验,甲图中水面在溢水口处,小烧杯中为溢出水的体积,不考虑金属块沾水,水的密度ρ水=1g/cm3,则金属块的密度为( )
A. 4g/cm B. 3g/cm C. 2g/cm D. 1.5g/cm
【答案】A
【解析】
【详解】根据甲、乙两图可知,金属块完全浸没,金属块的体积等于排开水的体积,即金属块的体积V=15cm3,根据丙、丁两图可知,加入金属块后,排开水的体积为
V排=15cm3+45cm3=60cm3
杯子和金属块漂浮,增大的浮力等于金属块的重力,根据阿基米德原理可知,增大的浮力也等于排开水的重力,故金属块的重力等于排开水的重力,即金属块的重力
金属块的质量
则金属块的密度
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 电是把双刃剑,它在造福人类的同时也带来了安全隐患。下列关于家庭用电安全,说法正确的是( )
A. 家庭电路的电压对于人体是安全的
B. 不可用铜丝代替保险丝,不可用手指触碰插座的插孔
C. 使用测电笔时手不要接触笔尾金属体,否则电流经人体流向大地会引起触电
D. 电器设备失火,应迅速用水灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体的安全电压为不高于36V,我国家庭电压为220V,故A错误;
B.保险丝需要采用熔点低,电阻大的材料制成,不可用铜丝代替保险丝;且不可用手指触碰插座的插孔以防止触电,故B正确;
C.使用测电笔时手需要接触笔尾金属体,构成回路后,氖管才会发光,故C错误;
D.电器设备失火,应先切断电源,再想办法灭火,故D错误。
故选B
12. 如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是 ( )
A. 由A到B 的过程中,小球的机械能增加
B. 由B到C的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C. 小球第二次经过 B 点的速度小于小球第一次经过 B 点的速度
D. 小球从 C 点返回,摆到左侧最大高度等于 C 点的高度
【答案】C
【解析】
【详解】A.由A到B的过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小。故A错误;
B.由B到C的过程中,小球的质量不变,高度升高,故动能变小,重力势能变大,但在此过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故动能一部分转化为重力势能。故B错误;
C.小球第二次经过B 点时的机械能要小于第一次经过B点时的机械能,在B点时重力势能为0,则小球第二次经过B 点时的动能小于第一次经过B 点时的动能,动能小,速度小。故C正确;
D.小球从C点返回,摆到左侧的最大高度时的机械能小于在C点时的机械能,在左侧的最大高度时速度为0,动能为0,则此时的重力势能小于在C点时的重力势能,故小球从C点返回,摆到左侧的最大高度小于C点的高度,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M(绳长不变),做功情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的总功大于乙
B. 甲的机械效率大于乙
C. 甲提升M的高度等于乙
D. 甲提升M的速度大于乙
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的额外功小于乙的额外功,由于总功等于有用功和额外功之和,则甲的总功小于乙的总功,故A错误;
B.甲、乙两种机械做的有用功相等,甲的总功小于乙的总功,根据可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故B正确;
C.根据W有=Gh可知,有用功相同,则物体上升的高度相同,故C正确;
D.机械做功跟速度无关,故不能得出甲、乙的提升物体的速度关系,故D错误。
故选BC。
14. 如图是用来探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置。将R 、R 两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内,且 瓶内装入等温、等质量的煤油。下列相关说法正确的是 ( )
A. 工作相同时间,两烧瓶内的煤油吸热多少相同
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C. 实验中通过温度计示数的高低来反映电阻丝产生热量的多少
D. 若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,该电路为串联电路,通过两个电阻的电流和通电时间是相同的,电阻不同,根据控制变量法可知,该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系,R1>R2,根据焦耳定律可知,电阻R1产生的热量大于R2产生的热量,故A错误,B正确;
C.电阻放出的热量被煤油吸收,温度计升高的温度越高,电阻放出的热量越多,故实验中通过温度计示数的高低来反映电阻丝产生热量的多少,故C正确;
D.要比较水和煤油的比热容大小,将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水,还需控制两个电阻相等,故D错误。
故选BC。
三、作图题 (本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,小明用绳子拉动物体向右做匀速直线运动。请在图中画出物块所受重力和绳子对手的拉力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体所受重力G作用在物体重心点上,方向竖直向下,过重心做竖直向下的带箭头的直线,表示物体的重力G;绳子对手的拉力F方向沿绳子的收缩方向,作用在手与绳子的接触点上,过手与绳子的接触点沿绳子做带箭头的直线,表示拉力F,如图所示:
16. 如图所示,根据螺线管通电后周围小磁针静止时的指向(黑色为N极),请标出:
①A点磁感线的方向;②括号内电源的正负极。
【答案】
【解析】
【详解】图中小磁针N极靠近螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则可知,螺线管中的电流应由上向下,所以电源左端为正极,右端为负极;螺线管外部的磁感线由N极到S极,所以图中磁感线的方向向左;如图所示:
四。 实验探究题(本题共3小题, 17题4分, 18题7分, 19题8分, 共19分)
17. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明选用的器材有:单面镀膜玻璃板、两个外形相同的棋子 (一个会发光,一个不会发光)和刻度尺等。
(1)将玻璃板竖直立在水平桌面上的白纸上,在白纸上沿玻璃板两表面画线MM'和NN'(如图乙)。MM'为镀膜面,则A是_________(选填“会”或“不会”)发光的棋子。
(2)在白纸上沿棋子A和B的边缘画圆,测量A的右端到MM'的距离 ;B的左端到NN'的距离如图乙所示,其值为=________ cm。
(3)比较和,发现像距总是小于物距,造成该现象的原因是_________(选填“”或“”) 测量错误。
(4)如图丙所示,为了判断平面镜所成的像是实像还是虚像,眼睛应在________(选填“a”或“b”)处观察光屏上是否有像。
【答案】 ①. 会 ②. 4.00 ③. ④. b
【解析】
【详解】(1)[1]平面镜一般在镀膜面发生反射像会更明显,若MM'为镀膜面,则A是会发光的棋子。
(2)[2]如图乙所示,刻度尺的分度值为0.1cm,读数为4.00cm,故其值为=4.00cm。
(3)[3]由图乙可知,刻度尺的零刻度线在NN'处,而像距应该为B的左端与MM'的距离,故造成该现象的原因是测量错误。
(4)[4]实像是光会聚形成的,是可以不透过平面镜直接观察的,为了判断像的虚实,可以在b处观察光屏上是否有像,若有像则为实像,若观察不到像则为虚像。
18. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)小明选用如图甲所示装置进行探究,橡胶管在图示位置有一个能与外界相通的阀门K。U形管与探头连接时,阀门K应处于________(选填“打开”或“关闭”)状态,组装完成后,气密性良好的U形管压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)如图所示,将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据______两图的实验现象可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
②根据甲、丙两图的实验现象可知:同种液体,深度越深液体压强________;
③根据丙、丁两图的实验现象可知:在同一深度,__________越大,液体的压强越大;
(3)经过测量,图丙中U形管左右两侧水面的高度差为8cm,则此时橡胶管内气体的压强与大气压强之差为__________Pa;(g取10N/kg)
(4)实验创新环节,小明设计了如图戊所示的装置。他向隔板左侧加水,隔板右侧加入另一种液体,当两侧液面相平时,橡皮膜向左侧凸起,则隔板右侧液体的密度__________(选填“大于”或“小于”)水,说明液体压强与液体密度有关。
【答案】 ①. 打开 ②. 不是 ③. 甲乙 ④. 越大 ⑤. 液体密度 ⑥. 800 ⑦. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]U形管左端上方和空气相通,等于大气压强,U形管端与探头相连,为了使U形管内水面相平,阀门K应处于打开状态。
[2]上端开口,底部连通的容器叫做连通器。组装完成后,气密性良好的U形管压强计右端封闭,不是连通器。
(2)①[3]甲、乙两图中,液体的密度和探头所处深度相同,探头方向不同,U形管两侧液面高度差相同,说明两图中压强相同,因此可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
②[4]甲、丙两图中,液体的密度相同,丙图中探头所处的深度较深,U形管两侧液面高度差较大,说明丙图中压强较大,因此可知:同种液体,深度越深液体压强越大。
③[5]丙、丁两图中,液体深度相同,丁图中盐水密度较大,U形管两侧液面高度差较大,说明丁图中压强较大,因此可知:在同一深度,液体密度越大,液体的压强越大。
(3)[6]此时橡胶管内气体的压强与大气压强之差为
(4)[7]当两侧液面相平时,橡皮膜向左侧凸起,说明右侧压强大,两侧液体的深度相同,由可知,右侧液体密度大于水的密度。
19. 小明为了测量定值电阻R的阻值,设计了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路补充完整。( )(要求:变阻器滑片向右移动时电流表示数变大)。连接电路时,开关应处于 _________状态;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是 _______;
A.电阻 R 断路
B.电阻 R短路
C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.6 2.4 28
电流VA 0.3 0.1 0.16
0.28
①第4次实验时,电流表示数如图丙所示,其读数为 __________A;
②老师指出第1组数据记录错误,经小组讨论后找到了导致错误的原因,原因是 ____________________。测完第3组数据后,应将滑动变阻器向 ________(选填“左”或“右”)调节可得到第4 组数据;
(4)在实验创新环节,小明利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R 的定值电阻、电压表等器材,设计了如图丁所示的电路也测出了R的阻值,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1, 断开 S2, 读出电压表的示数 U1;
②闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U2;
则待测电阻的阻值R=__________________。 (用 U1、U2和R0表示)
【答案】 ①. ②. 断开 ③. C ④. 0.24 ⑤. 读错量程了或接的小量程,按大量程读数了(合理即可) ⑥. 右 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,电阻丝长度变短,滑动变阻器的右下方接线柱与定值电阻串联,如下图所示:
[2]连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[3]闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,说明电路为通路;且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,说明滑动变阻器没有改变电路中的电阻,为短路,即滑动变阻器短路,故C正确。
(3)①[4]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
②[5]由 可得,定值电阻的阻值
而定值电阻的阻值为5Ω,故第1组数据错误的原因是:电流表读错了,误将量程按0~3A读了。
[6]由串联电路的分压特点可知,要使定值电阻两端的电压增大,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向右移动(看实物电路)。
(4)[7]分析图丁的电路可知:只闭合S1时,电路为断路,电压表测量电源电压,示数为U1,再闭合开关S2,R0与R串联,电压表测R0两端的电压U2;根据串联电路电流的规律
闭合开关S1和S1,R两端的电压UR=U1 U2,由欧姆定律,可得待测电阻R的阻值为
五、综合应用题(共2小题, 20题9分, 21题8分, 共17分)
20. 体重是学生健康状况的基本指标之一。某物理小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V,定值电阻。,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。试问:
(1)重为600N的同学站在水平放置的该体重计上时,电流表的示数是多大?______
(2)该体重计能够测量的最大体重值是多少千克?(g取10N/kg)______
(3)在不改变电源电压和电流量程的情况下,__________(选填“增大”或“减小”)R0的阻值可以增大该体重计的最大测量值;
(4)小组成员认为,也可以将电压表改装成体重计,现要求随着体重的增加,电压表示数增大,则在甲图中电压表需要与____________(选填“R”或“R0”)并联。
【答案】 ①. ②. ③. 增大 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]体重为600N的同学站在水平放置的该体重计上时,体重秤受到的压力为
由乙图可知此时,电流表示数为
(2)[2]体重越大,压力越大,电流表示数越大。当电流表示数为0.6A时,压敏电阻所受压力最大。此时电路中总电阻为
压敏电阻的阻值为
由乙图可知,此时压力大小为1200N,所以
该体重计能够测量的最大体重值是
(3)[3]由图乙可知,压力越大,R的阻值越小。当电路中电流最大时,电路中总电阻最小,压敏电阻阻值最小,因此在不改变电源电压和电流量程的情况下,增大R0的阻值,可以减小压敏电阻R的阻值,增大该体重计的最大测量值。
(4)[4]由图乙可知,随着体重的增加,压力增大,压敏电阻R减小,根据串联电路分压原理可知,R两端电压减小,根据串联电路电压规律可知,R0两端电压增大,现要求随着体重的增加,电压表示数增大,则在甲图中电压表需要与R0并联。
21. 国产红旗 H9 汽车(如图 甲所示)深受大家喜爱。五一期间,小明一家乘坐该汽车外出旅行。某时段,该车在水平公路上匀速直线行驶12km, 用时 10min。
(1)该路段限速标志如图乙所示,请计算说明该车是否超速?
(2)该路段的水平路面能承受的最大压强为5×105Pa。该车的总质量为2t,当空车停放在该水平路面上时,车轮与地面的总接触面积为,路面会被车辆压坏吗?请通过计算说明。(g取10N/kg)
(3)该行驶过程汽车受到的牵引力为1200N,则汽车牵引力做功的功率为多大?
【答案】(1)不超速;(2)不会被车辆压坏,见解析;(3)
【解析】
【详解】解:(1)该车在水平公路上匀速直线行驶12km, 用时 10min,则车的速度
由图可知,小车限速80km/h,所以该车没有超速。
(2)车的总质量为2t,则车的重力
车轮与地面的总接触面积为800cm2,即0.08m2,小车对路面的压强
水平路面能承受最大压强为5×105Pa,所以路面不会被车辆压坏。
(3)行驶过程汽车受到的牵引力为1200N,牵引力做的功
牵引力做功的功率
答:(1)该车没有超速;
(2)路面不会被车辆压坏,见解析;
(3)汽车牵引力做功的功率是2.4×104W。
