2022-2023学年湖南省衡阳市衡阳县九年级(上)月考物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 在时,水和冰的内能一样多
B. 铁丝内能增加一定是因为吸收了热量
C. 喝冰镇饮料感觉凉,是饮料含有的热量少
D. 热量可由内能少的物体转移到内能多的物体
2.立冬时节,一场大雪席卷沈城。下列有关雪的说法中正确的是( )
A. 雪是水蒸气凝固形成的
B. 雪在形成过程中要吸热
C. 雪花飘落到手心迅速变成水,是熔化现象
D. 雪后万籁俱寂,是因为雪能减小声音传播速度
3.教室里竖直的铁质黑板上,静止着一个黑板擦黑板擦背后有磁条,与黑板擦此时相关的力的描述正确的是( )
A. 黑板擦对黑板有吸引力,黑板对黑板擦没有吸引力
B. 黑板对黑板擦的支持力的是由于黑板发生弹性形变产生的
C. 黑板擦只受到两个力的作用,是竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力
D. 在水平方向上,黑板擦受到黑板对它的吸引力和支持力,是一对相互作用力
4.一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点如粘着的一块口香糖,那么它看到的这一点的运动轨迹是( )
A. B. C. D.
5.将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距,像距,物像间距,绘出如图乙所示的图线为焦距,经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。下列说法正确的是( )
当物距,烛焰成清晰的实像时,放大率
移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为
经分析,图中的值为
当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率变小
A. B. C. D.
6.甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前,两人之间相距,且距离墙壁的距离相等,如图所示,甲开了一枪后,乙先后听到两声枪响的时间间隔为,则甲、乙离墙壁的距离为多少米已知空气中声音的传播速度为( )
A. B. C. D.
7.额定电压都是,额定功率,的电灯两盏,若接在电压是的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
8.正方体木块、按如图所示的方式置于水平地面上,在水平力的作用下紧靠,此时刚好不下滑,也刚好不滑动。已知、表面与地面的粗糙程度相同,最大静摩擦力与压力的关系均为:。则与的质量之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
9.小明利用实验室内的示波器,将几种不同发声体的振动的情况显示在屏幕上,关于这四种声音说法正确的是( )
A. 乙是噪声,其余的属于乐音 B. 甲和丙具有相同的响度,但丙的音调更低
C. 乙和丁具有不同的音调和音色 D. 乙和丁的响度、音色不一样,但音调一样
10.两个外卖小哥分别在同一条直线上的甲地和乙地同时为小昊图象中点送外卖,他们在配送过程中距某一小哥出发地的距离与时间的关系图象如图所示,其中甲地的小哥配送时由于走过了而在中途折返了一次,下列说法正确的是( )
A. 图象为甲地外卖小哥的运动图象
B. 第一次相遇时,二者的运动方向相反
C. 第一次相遇之前,甲地外卖小哥的速度为
D. 内,甲地外卖小哥的速度更大
11.如图所示,手握尺子用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子又落回原来的位置,若将棋子从上往下分别标记为数字、、,则下列描述正确的是( )
A. 击打号棋子后的瞬间,若至号棋子没有飞出,是由于惯性
B. 号棋子在击打后会向下运动是由于惯性
C. 号棋子在击打运动时号棋子受到向左的摩擦力
D. 号棋子在击打前后始终保持静止,所以号棋子不受摩擦力
12.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关闭合,断开时,此时电路中的电流为,电压表示数为,当开关、都闭合时,电压表、的示数之比为:,此时电路中的电流为,::。下列分析正确的是( )
A. 开关闭合,断开时,电压表、的示数之比为:
B. 电源电压是
C. 闭合前后,消耗的功率之比:
D. 的电阻为时,电路中消耗的最小功率是
三、填空题(本大题共1小题,共10.0分)
13.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重的货物沿斜面向上匀速运动货物的速度为,经过,货物竖直升高已知汽车对绳的拉力的功率,不计绳、滑轮的质量和摩擦,汽车对绳的拉力______ ,斜面的机械效率______ 。
四、实验探究题(本大题共2小题,共15.0分)
14.如图所示,“手提电子秤”具有精确度高,携带方便等特点,小李用它测量石块的密度,步骤如图所示:
图:石块挂在电子秤的挂钩下静止,电子秤的示数为;
图:将石块浸没于水中静止未触底,小李发现电子秤的示数在规律性地变化,一段时间过后才稳定下来,最终为;
图:小李想知道原因,便取出石块,擦净表面的水后,测其重力为;
图:将图中的石块再次浸没到另一种液体中,示数为;
石块的密度为______ ;
图中液体的密度为______ 。忽略水与液体互溶的影响
15.如图所示,图甲为热敏电阻的图象,图乙为用此热敏电阻和螺线管组成一个简单的恒温箱温控电路,螺线管线圈电阻为,电源、、和螺线管组成一个控制电路,当螺线管线圈的电流大于或等于时,螺线管产生的磁场向下吸合衔铁,使开关断开停止加热,加热时整个装置温度都会升高,热敏电阻阻值会减小。为继电器线圈供电电池的电压恒定。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则:
恒温箱的加热器应接在______ 端填、或、。
为使恒温箱内的温度保持,可变电阻的值应调为______ 。
为使恒温箱内的保持的温度稍微低点,可变电阻应______ 移填左或右。
五、计算题(本大题共2小题,共27.0分)
16.图甲所示为某电暖器的简化原理图,其中、是两个相同的电热丝,单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为,每个电热丝的额定电压均为,现要在某卧室使用该电暖器,卧室的容积为,空气的比热容为,空气密度为,假设卧室封闭,请根据图像及以上信息解答下列问题:
正常工作时的电阻及额定功率是多少?
只闭合时,流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?
只闭合和,让电暖器工作,产生的热量是多少?
17.如图所示是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图。托盘质量,与质量不计的滑片相连,并一起上下自由滑动滑动过程中的摩擦力忽略不计,托盘底部始终保持水平,且托盘、弹簧不与电路连通。圆柱形浮筒底面积为,高为,密度为,漂浮在底面积为,装有足够深的水的容器中。托盘与浮筒用质量不计的轻质弹簧相连,且控制弹簧只能在竖直方向上形变,弹簧的形变量与受到的外力成正比,受到的外力时形变量为。是一根长为的阻值均匀的电阻丝,最大阻值为,电源电压恒为,电压表量程为。当托盘中不放物体时,闭合开关,调节容器中水量,使滑片正好位于最上端,读出电压表示数为。求:
定值电阻的阻值为多少?
托盘中不放物体时,浮筒的下表面受到水的压强是多大?
若要保证整个电路的安全,“电子浮力秤”所能称量物体的最大质量为多少?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、在相同温度下,水和冰的质量也相同,冰化成水需要吸收热量,所以水比冰内能大,故A错误;
B、铁丝内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C、热量是一个过程量,不能说含有热量,故C错误;
D、内能少的物体温度可能高,故内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体,故D正确。
故选:。
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,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;
做功和热传递都能改变物体的内能;
热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”;
热传递的条件是有温度差,而不是有内能差。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是一道综合题。
2.【答案】
【解析】解:雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故A错误;
B.雪是水蒸气凝华形成的,凝华过程放热,故B错误;
C.雪花飘落到手心迅速变成水,从固态变为液态,是熔化现象,故C正确;
D.下雪后感觉万籁俱寂是因为雪的疏松多孔结构吸收了部分声音,故D错误。
故选:。
物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;
六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华;
声音以声波的形式传播,当声波在传播过程中遇到疏松多孔的物体时,大量的声波进入小孔后不能反射出来,起到减弱噪音的作用。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.【答案】
【解析】解:、因为物体间力的作用是相互的,所以黑板擦对黑板有吸引力,黑板对黑板擦也有吸引力,故A错误;
B、黑板对物体的支持力的施力物体是黑板,是黑板发生弹性形变后对物体产生的弹力,故B正确;
、黑板擦静止在黑板上处于静止状态,水平方向上黑板擦受到黑板对它的吸引力和支持力是一对平衡力,竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,故CD错误。
故选:。
物体间力的作用是相互的;
发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力叫弹力;
一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
本题考查物体间力的作用是相互的、弹力以及平衡力的判断,属于中等题。
4.【答案】
【解析】解:因为蜜蜂与汽车速度大小相等且它们并列运动,以汽车为参照物,蜜蜂相对于汽车位置不变,它们在水平方向上相对静止,车轮边缘的点相对于车做圆周运动,运动轨迹是圆,因蜜蜂相对于车静止,所以蜜蜂看到的车轮边缘上的点的运动轨迹是圆。
故选:。
以汽车为参照物,确定车与蜜蜂间的相对运动及位置关系,分析解答。
本题考查了物体间运动的相对性,解题的关键是正确、巧妙地选取参照物。
5.【答案】
【解析】解:由图乙可求知,当物距时,像距,则放大率,故正确;
分析图乙可知移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值,故错误;
因为当物距时,像距,又因为在光的折射现象中,光路是可逆的,当时,,此时,则图中为,故正确;
由于凹透镜对光线具有发散作用,会延迟光线的会聚,所以需要将光屏右移,像距变大,此时放大率变大,故错误。
故选:。
由图乙可求出当物距的像距,从而求出放大率;
分析图乙可知移动蜡烛每次成清晰的实像时蜡烛与光屏的间距的最小值;
根据在光的折射现象中,光路是可逆的进行分析;
凹透镜对光线具有发散作用。
本题主要考查凸透镜成像规律及其应用,解决此题的关键是读懂图象,本题还涉及到了放大率,有一定的难度。
6.【答案】
【解析】解:甲开了一枪后,乙听到两次枪响,第一次听到的枪声是声音从空气中传到乙的耳朵,第二次枪声是声音经过墙壁反射,再传入乙的耳朵中的,
乙听到第一次枪声的时间,
乙听到第二次枪声的时间,
第二次枪声传播的距离,
如图:
甲乙到墙壁的距离等于的长,,
所以甲、乙离墙壁的距离,故ACD错误,B正确。
故选B。
甲开了一枪后,乙听到两次枪响,第一次听到的枪声是声音从空气中传到乙的耳朵,第二次枪声是声音经过墙壁反射,再传入乙的耳朵中的,
已知甲乙相距的距离和空气中声音的速度,根据速度公式可求出乙听到第一次枪声的时间,
乙听到第二次枪声的时间等于乙听到第一次枪声的时间与乙先后听到两声枪响的时间间隔之和,根据速度公式可求出第二次枪声传播的距离,
利用勾股定理可求出甲乙离墙壁的距离。
本题主要考查速度公式的应用,正确理解第二次枪声传播的距离是解题的关键,综合性较强,难度较大。
7.【答案】
【解析】解:根据可得,两灯泡的电阻分别为:
,。
所以,。
A、图中灯泡和灯泡串联,然后接到的电源上,根据串联电路的分压特点可知,灯泡两端的电压大于,所以都不能正常工作,故A不符合题意;
B、图中灯泡和可变电阻并联后又和灯泡串联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡与可变电阻并联后和灯泡的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以灯泡与可变电阻并联后的电阻小于灯泡的电阻,此电路中灯泡和灯泡也不能正常工作,故B不符合题意;
C、图中灯泡和可变电阻并联后又和灯泡串联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡与可变电阻并联后和灯泡的电阻相等;并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以灯泡与可变电阻并联后的电阻可以等于灯泡的电阻,可以使灯泡和灯泡正常工作,则图的总电阻为;
D、图中灯泡和灯泡并联后又与可变电阻串联,要使灯泡正常工作,必须满足灯泡与灯泡并联后和可变电阻的阻值相等,通过调节变阻器的阻值可以做到,即两灯泡可以正常工作;由公式得灯泡和灯泡并联后的电阻,则图的总电阻为;
电源电压一定,根据公式可知,电路总电阻越大,消耗的总功率就越小,比较可知,图的总电阻大,消耗的总功率最小。
故选:。
根据串联电路各处电流相等特点可知,电压相等时,电阻也要相等。
已知电源电压相等,根据公式可知,电路中电阻越大。消耗的功率就越小,先根据公式分别求出灯泡和灯泡的电阻,再求出图总电阻和图总电阻,进行比较,即可得出结论。
本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算,关键是电功率公式及其变形的灵活运用,重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻,并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻。
8.【答案】
【解析】解:已知、表面与地面的粗糙程度相同,最大静摩擦力与压力的关系均为:。
对、整体受力分析,对地面的压力,
与地面的最大静摩擦力,
因为刚好不滑动,保持静止,处于平衡状态,所以推力------,
物体受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力的作用保持静止,
则向上的摩擦力和重力是一对平衡力,即------,
把代入得,
解得,故ABD错误,C正确。
故选:。
对、整体受力分析,写出与地面的最大静摩擦力的表达式,因为刚好不滑动,保持静止,处于平衡状态,推力和摩擦力相等,列出推力和摩擦力的等式,
根据题意写出受到向上的摩擦力的表达式,物体受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力的作用保持静止,向上的摩擦力和重力是一对平衡力,大小相等,列出向上的摩擦力和重力的等式,
根据两个等式,找到、的质量之比。
本题考查了平衡力的知识,能够正确的受力分析,是解答本题的关键。
9.【答案】
【解析】解:、从甲乙丙丁四幅图可以看出,四列声波都是有规则振动的波形,是乐音波形,故A错误;
B、甲和丙两种波形的振幅是相同的,因此它们的响度是相同的,但甲的振动次数比丙的多,所以丙的音调更低,故B正确;
C、由图可知乙和丁振动的次数相同,音调相同;乙和丁的波形不同,音色不相同,故C错误;
D、乙和丁在相同时间内,振动频率相同,因此它们的音调相同;乙和丁的振幅不同,响度不同;波形不同,音色不同,故D正确。
故选:。
乐音是发声体有规则振动发出的声音;噪音是发声体无规则振动发出的声音;
音调指声音的高低,由振动的频率决定,频率越高,音调越高;
响度指声音的大小、强弱,由振幅决定,振幅越大,响度越大。
此题主要考查的是声音的三个基本特性--音调、响度和音色,以及对其影响因素的了解和掌握。基础性题目,难度不大。
10.【答案】
【解析】解:、根据题意可知,甲地的小哥配送时由于走过了而在中途折返了一次,所以甲地小哥的运动图像是,故A错误;
B、根据图像可知,第一次相遇时,甲、乙两地小哥的运动方向相反,故B正确;
C、由图可知,第一次相遇之前,甲地外卖小哥的运动图像是一条倾斜的直线,在内,甲地外卖小哥运动的路程为,
则第一次相遇之前,甲地外卖小哥的速度:,故C错误;
D、由图可知,内,甲地外卖小哥运动的路程大于乙地外卖小哥运动的路程,由可知,内,甲地外卖小哥的速度更大,故D正确。
故选:。
根据甲地的小哥配送时由于走过了而在中途折返了一次可知甲地小哥的运动图像;
由图可知甲、乙两地小哥的运动方向;
已知甲地小哥的运动图像,利用速度公式求出甲地小哥的速度;
在相同的时间内,通过的路程越长,运动速度越快。
本题考查速度公式的应用,解题的关键是能从图像中获取相关信息。
11.【答案】
【解析】解:击打号棋子后的瞬间,若至号棋子没有飞出,是由于具有惯性,故A正确;
B.号棋子在击打后会向下运动是由于受到重力作用,水平方向没有飞出是由于具有惯性,故B错误;
号棋子在击打运动时,号棋子相对于号棋子是向右运动的,摩擦力的方向与相对运动方向相反,故受到向左的摩擦力,故C正确;
D.号棋子在击打前后始终保持静止,没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以号棋子不受摩擦力,故D错误。
故选:。
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。
地面附近的物体都受到重力的作用,重力方向竖直向下。
相互接触的物体间发生相对运动时或相对运动趋势时,会在接触面产生摩擦力,摩擦力的方向与相对运动方向相反。
此题考查惯性,摩擦力的产生条件与方向等,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
12.【答案】
【解析】解:当开关闭合,断开时,三个电阻串联,电压表测电源电压,电压表测和的总电压;
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压:
--------------
当开关、都闭合时,被短路,与串联,此时电压表仍然测电源电压,电压表测两端的电压;
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压:
-------------
此时电压表、示数之比为:,
则由串联电路的电压特点可知:分得电压之比,
根据串联电路的分压原理可得::::-----------
由题知::------------
由可得:----------------
由可得:,,
开关闭合,断开时,三个电阻串联,根据串联电路的分压原理可知:
电压表、的示数之比为::,故A正确;
B、开关闭合,断开时,三个电阻串联,电压表测的是电源电压,则电源电压,故B错误;
C、闭合前后,消耗的功率之比为::::::,故C正确;
D、的电阻为时,则,,
根据可知当三个电阻串联时电路中的总电阻最大,电路中消耗的功率最小,
则最小功率为:,故D错误。
故选:。
闭合、断开时,电阻、、串联,电压表测电源电压,电压表测与的总电压,根据电阻的串联特点和欧姆定律可得出电源电压的表达式;
当开关、都闭合时,电阻与串联,电压表测电源电压,电压表测电阻的电压,根据电阻的串联特点和欧姆定律可得出电源电压的表达式;
已知::,据此即可求出三个电阻之间的关系式;
根据此时的电压表、的示数之比,利用串联电路的分压特点求出电阻与的阻值关系;
最后联立即可得出、与的阻值关系。
利用串联电路的分压特点得出开关闭合,断开时电压表、的示数之比;
闭合、断开时,电阻、、串联,电压表测电阻、、的串联电压,也是测量电源电压,据此可知电源电压;
根据即可求出闭合前后,消耗的功率之比;
的电阻为时,首先分别求出、的大小,根据可知当三个电阻串联时电路中的总电阻最大,电路中消耗的功率最小,最后利用电阻的串联特点和可求出最小电功率。
该题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,有一定的难度,解题的关键是找到、、之间的大小关系。
13.【答案】
【解析】解:由图知,滑轮组的绳子股数,内货物移动的距离:,
拉力端移动距离:,汽车动力做功;由可得汽车对绳的拉力大小:;
不计绳、滑轮的质量和摩擦,滑轮组对重物的拉力:,
斜面的机械效率:。
故答案为:;。
知道功率和时间,利用求出内汽车对绳的拉力所做的功;利用速度公式求货物移动的距离,由图知,,拉力端移动距离,利用求汽车对绳的拉力大小;
不计绳、滑轮的质量和摩擦,滑轮组对重物的拉力等于汽车拉力的倍,斜面的机械效率等于对物体做的有用功与滑轮组对物体的拉力做的功之比。
本题考查了使用滑轮组时速度公式、功的公式、功率公式、机械效率公式的应用,注意斜面的机械效率不等于整个装置的效率。
14.【答案】
【解析】解:
小石块吸水,为准确测出其体积,应将小石块吸满水后再浸没在水中称量,或者交换顺序先测出吸满水的石块浸没在水中时电子秤的示数,再测出石块吸满水后的重力,即题中的顺序,
由步骤可知,石块吸满水后的重力,由步骤可知,石块浸没在水中稳定后电子秤的示数;
则石块浸没在水中后受到的浮力,
由可知,石块排开水的体积:;
因石块浸没在水中,则石块的真实体积;
由步骤可知,石块不吸水时的重力,由可得小石块的真实质量:,
则小石块的密度:;
由图和图可知,小石块浸没在另一种液体中受到的浮力;
由可知,另一种液体的密度:。
故答案为:;。
小石块吸水,为准确测出其体积,应将小石块吸满水后再浸没在水中称量,或者交换顺序先测出吸满水的石块浸没在水中时电子秤的示数,再测出石块吸满水后的重力,即题中的顺序;
由步骤可知石块吸满水后的重力,由步骤可知石块浸没在水中稳定后电子秤的示数,两次的示数之差即为石块在水中受到的浮力;利用阿基米德原理公式可求石块排开水的体积,即为石块的体积;由步骤可知石块不吸水时的重力,利用重力公式求出小石块的真实质量;知道石块的质量和体积,利用密度公式可求石块的密度;
由图和图可知石块浸没在另一种液体中受到的浮力,利用阿基米德原理公式可求另一种液体的密度。
本题是浮力的知识来测量物体的密度,主要考查阿基米德原理的应用、重力公式、密度公式的应用,是一道力学综合题,有一定的难度。
15.【答案】A、 左
【解析】解:当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在端。
当温度达到时,加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电路要达到,根据欧姆定律,
;
由图甲可知:时热敏电阻的阻值为,根据串联电路的电阻规律,
;
据题意可知,“当螺线管线圈的电流大于或等于时,螺线管产生的磁场向下吸合衔铁,使开关断开停止加热”,即恒温箱会停止工作,而电路电流变大时,电源电压不变,根据欧姆定律可知,总电阻变小,因此可变电阻的滑片应左移。
故答案为:、;;左。
当温度低的时候,电路与相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与相连;
要使恒温箱内的温度保持,当温度达到时,加热电路就要断开,即电路电流要达到,分析不同温度下热敏电阻的阻值,根据欧姆定律和串联电路规律可求得电阻的大小;
根据题目中“当螺线管线圈的电流大于或等于时,螺线管产生的磁场向下吸合衔铁,使开关断开停止加热”进行分析判断。
在解答本题的时候要分析清楚,控制电路和加热电路是两个不同的电路,只有当温度较低,需要加热的时候,加热电路才会工作,而控制电路是一直通电的。
16.【答案】解:、是两个相同的电热丝,每个电热丝正常工作时的电压为,由图乙知电热丝正常工作时的电流为,
根据欧姆定律知每个电热丝正常工作时的电阻为:
;
每个电热丝正常工作的额定功率为:
;
由图可知只闭合时两电热丝串联,因为两电热丝的阻值相等,所以两电热丝分得的电压相等,都为,由图乙知此时流过电热丝的电流为,
此时电暖器消耗的总功率为:
;
只闭合和,两电热丝并联,则两电热丝的总功率为;
电暖器工作产生的热量为:
。
答:正常工作时的电阻为,额定功率是;
只闭合时,流过电热丝的电流为,此时电暖器消耗的总功率为;
产生的热量是。
【解析】根据图像判断出电热丝正常工作时的电流,根据欧姆定律算出每个电热丝正常工作时的电阻,根据算出每个电热丝正常工作的额定功率;
只闭合时两电阻串联,根据串联电路的分压作用判断出每个电阻分得的电压,由乙图判断出此时的电流,根据算出此时电暖器消耗的总功率;
只闭合和,两电阻并联,算出电热丝的功率,由算出消耗的电能。
本题是一道电功与热量的综合计算题,分清电路结构,熟练运用电功率公式、欧姆定律是正确解题的关键。
17.【答案】解:由电路图可知,滑片位于最上端时,定值电阻与电阻丝串联,电压表测量两端电压;
串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以两端电压:,
此时通过电路的电流:,
定值电阻的阻值:;
托盘的质量:,
浮筒的质量:,
浮筒的重力:,
托盘中不放物体时,滑片正好位于最上端,浮筒的重力和托盘的重力之和等于浮筒受到的浮力,则,
浮筒浸入水中的体积:,
浮筒浸入水中的深度:,
浮筒的下表面受到水的压强:;
由电路图可知托盘中物体的质量越大,滑片越向下移动,接入电路的电阻越小,定值电阻两端的电压越大,电压表测量两端电压,电压表量程为,所以当电压表示数最大时,“电子浮力秤”所能称量物体的质量最大,根据串联电路电压规律可知两端的电压:,
此时通过电路的电流:,
此时接入电路的电阻:,
是一根长为的阻值均匀的电阻丝,最大阻值为,所以接入电路的长度为,滑片向下移动,秤盘上放置物体后,弹簧会缩短;当滑片下移时,设弹簧缩短了,由题意可知此时弹簧增加的弹力为,因此时被测物体处于静止状态,则所测物体的重力;
滑片下移时,弹簧缩短了,则浮筒向下移动的距离,
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度与浮筒向下移动的距离之和,即,
根据的两种计算方法可得:,
即:,
化简可得水面上升的高度:,
则浮筒排开水的体积变化量: ,
秤盘上放置物体前后,浮筒都处于漂浮状态,
则由漂浮条件可得,被测物体的重力等于增加的浮力,
所以,
即:,
解得,则被测物体的最大重力为,
由得“电子浮力秤”的最大称量:。
答:定值电阻的阻值为;
托盘中不放物体时,浮筒的下表面受到水的压强是;
若要保证整个电路的安全,“电子浮力秤”所能称量物体的最大质量为。
【解析】根据电路图可知,滑片位于最上端时,定值电阻与电阻丝串联,电压表测量两端电压,根据串联电路电压规律求出两端电压,再根据欧姆定律求出电路电流,进一步求出定值电阻的阻值;
先根据求出浮筒的体积,再根据密度公式求出浮筒的质量;托盘中不放物体时,浮筒的下表面受到水的压力等于浮筒和托盘的总重力,根据浮力计算公式计算浮筒浸入水中的体积,根据体积公式计算浮筒浸入水中的深度。根据液体压强公式计算浮筒的下表面受到水的压强;
由电路图可知托盘中物体的质量越大,滑片越向下移动,接入电路的电阻越小,定值电阻两端的电压越大,电压表测量两端电压,电压表量程为,所以当电压表示数最大时,“电子浮力秤”所能称量物体的质量最大,根据串联电路电压规律计算两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,进一步计算接入电路的电阻,是一根长为的阻值均匀的电阻丝,最大阻值为,据此分析滑动变阻器接入电路的长度可知滑片向下移动的距离,秤盘上放置物体后,弹簧会缩短;设弹簧缩短了,由题意可知此时弹簧受到的力为即被测物体的重力,再由滑片下移的距离可得浮筒向下移动的距离,浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度与浮筒向下移动的距离之和,根据的两种计算方法可得:,据此求出水面上升的高度,再由表示出排开水的体积的变化量;秤盘上放置物体前后,浮筒都处于漂浮状态,则由漂浮条件可知,被测物体的重力等于增加的浮力,所以,据此求出的值,即为被测物体的最大重力,最后由计算“电子浮力秤”的最大称量即被测物体的最大质量。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、重力公式、密度公式、体积公式的灵活运用,综合性强。