2024年安徽省合肥经开区物理九年级下学期学情调研试卷(二)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 埙(xūn)是用陶土烧制的一种吹奏乐器,最早出现于约七千年前,大部分是二音孔和三音孔。吹奏时,用手指按住不同的孔,改变发出声音的 _______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
2. “失蜡法”是我国古代精密铸造青铜器等金属器物的一种方法,原理是先用蜡做成铸件模型,再用其他耐火材料填充泥芯和敷成外范,加热烘烤后,蜡会全部 ______(填写物态变化名称)为液体流出,使整个铸件模型变成空壳,再向内浇灌金属液体铸成器物。
3. 如图,磁吸式黑板擦在竖直的黑板表面静止,O为作用点,请在图中作出黑板擦所受摩擦力的示意图。
4. 如图甲是直播时用到的一款提词器,可以使演讲者在看演讲词的同时,也能面对摄像机。提词器原理如图乙所示,用箭头AB模拟显示器中的文字,A′B′是演讲者通过镀膜玻璃看到AB的像,镀膜玻璃成像属于光的 _______(选填“反射”或“折射”)现象。
5. 小磁针静止时的指向如图所示,由此可知电源的正极是 _____(选填“c”或“d”)端。
6. 如图所示,R1=10Ω,R2=15Ω,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;当S1、S2均闭合,电流表示数为 ________A。
7. 通常人体的温度高于周围环境的温度,人体以红外线的方式不断向外辐射热量。每小时人体释放的热量能使与自身质量相同的水温度升高2℃,陈明同学的质量是50kg,他每小时向外释放的热量相当于完全燃烧 _______g酒精放出的热量[c水=4.2×103J/(kg ℃),q酒精=3.0×107J/kg]。
8. 如图是起重机吊臂上的滑轮组,它在40s内将质量为4500kg的物体匀速提高5m,此时拉力F的大小为2×104N,该滑轮组此次的机械效率为 _______%。(g取10N/kg)
9. 如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为12Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V,电路工作1min,电阻R2产生的热量为 ________J。
10. 拔火罐是以罐为工具,利用燃烧、抽吸等方式产生负压吸附于皮肤表面的一种中医治疗性操作。如图所示,某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104Pa,罐底面积为10cm2,则人体皮肤对该罐的支持力为 ______N。(不计罐的质量和厚度,将罐看作一个圆柱体)
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 糖画不只是美味佳肴,还是一门中国传统艺术。如图甲所示,制作糖画时,艺人舀起高温的液态糖浆,在水平桌面上将糖浆绘制成各种图案,最后等糖浆慢慢变硬。图乙为糖浆的温度随时间的变化图像。下列说法正确的是( )
A. 糖浆凝固时,温度不断降低
B. 制作糖画使用的糖是晶体
C. 在图像中BC段,糖浆既不吸热,也不放热
D. 糖浆在慢慢变硬的过程中内能不变
12. 合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应,形成覆盖上中下游的完整产业链。图为某款新能源纯电动汽车,外形美观,上方呈流线型凸起,车底较平直。下列有关说法正确的是( )
A. 汽车加速行驶时惯性不断增大
B. 汽车匀速爬坡时,牵引力等于阻力
C. 汽车在水平路面上高速行驶时,对地面的压力大小小于汽车受到的重力大小
D. 车内导航系统与北斗卫星之间通过超声波传递信息
13. 单摆是一种能够往复摆动的装置,类似于荡秋千。如图所示,将小球拉到A位置由静止释放,小球左右摆动,摆动幅度越来越小,最终停在O点。下列说法正确的是( )
A. 从O点运动到B点,小球的重力势能转化为小球的动能
B. 小球第一次到达O点时动能最大
C. 等高点M、N处小球的动能一定相等
D. 小球在A点和B点重力势能相等
14. 如图所示,弹簧测力计下端悬挂着一个物体,处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的重力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力
B. 物体受到的重力与弹簧测力计对物体的拉力是一对相互作用力
C. 手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力
D. 手对弹簧测力计的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
15. 如图是“研究凸透镜成像”实验原理图,下列说法正确的是( )
A. F型光源在c点,右边光屏(未画出)能得到清晰缩小的像
B. 照相机是利用d点成像特点制成的
C. F型光源从a点向c点移动,光屏(未画出)上得到的像逐渐变大
D. 成实像时,在F型光源和透镜间放置一个近视眼镜,要使光屏上的像清晰,应将光屏靠近透镜
16. 如图,在合肥中山路隧道处有一个显示汽车尾气是否合格的电子显示屏。图甲为气敏电阻R阻值随有害尾气浓度β变化的图像,图乙为该装置的电路图,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯。闭合开关,当有害尾气浓度β增大时( )
A. 电压表的示数增大,指示灯亮度增强
B. 电压表的示数增大,指示灯亮度减弱
C. 电压表的示数减小,指示灯亮度减弱
D. 电压表示数减小,指示灯亮度增强
17. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。如图甲所示,闭合开关,左右移动导体棒,电流计指针发生偏转。如图乙所示,将条形磁体插入线圈的过程中,电流计指针也发生偏转。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,保持磁体不动,上下移动导体棒,电流计指针会发生偏转
B. 图甲中,保持导体棒不动,左右移动磁体,电流计指针会发生偏转
C. 图甲中,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,电流计指针偏转的方向相同
D. 图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,电流计指针不会发生偏转
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 小明利用刻度均匀的杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)将杠杆的中点置于支架上,静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲,这时应将平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,读出测力计示数。若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,让杠杆仍然在水平位置平衡,测力计的示数将 _______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量:
(1)他第一次测得空瓶的质量m1=15g;
(2)他第二次测得瓶子装满水后的总质量m2=45g;
(3)他第三次测得瓶子装满酱油后的总质量如图乙所示,其结果m3=______g;
(4)最后根据测得数据计算出酱油的密度是 ______g/cm3。(ρ水=1.0g/cm3)
20. 在“探究小灯泡发光时通过灯丝电流和两端电压关系”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,把电路连接完整,要求向B端移动滑片时,电路中的电流变大_______;
(2)连接好电路后,闭合开关小灯泡不发光,观察电流表有示数,电压表没有示数,由此判断该电路故障可能是 __________;(电流表和电压表无故障)
(3)解决问题后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 _____(选填“A”或“B”)端移动;
(4)完成实验,并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像,根据图像信息,发现通过灯丝电流和小灯泡两端电压不成正比,原因是 ___________________。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 两位同学进行爬楼比赛,男同学重力为600N,女同学重力为500N,一楼到三楼的高度为8m,楼梯AB长度为4m。男同学从一楼到三楼用时20s,女同学从一楼到三楼用时16s,求:
(1)若某同学从A点爬到B点用时5s,该同学AB段爬楼的速度;
(2)通过计算比较男、女同学此次爬楼比赛中,谁爬楼的功率大?
22. 如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程0~0.6A,小灯泡L规格为“3V 1W”(小灯泡阻值不随温度变化),滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。求:
(1)小灯泡阻值;
(2)当电流表示数为0.2A时,小灯泡的实际功率;
(3)为确保小灯泡安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
23. 某兴趣小组“探究浮力大小与排开液体重力关系”实验过程如下:
①用电子秤称量一不倒翁质量,示数为36g,如图甲;
②将盛满水的溢水杯和空烧杯放在两个电子秤上,并去皮(就是将被测物体放在电子秤上,此时将电子秤示数清零,之后显示的示数为增加的质量),盛满水的溢水杯水深12cm,如图乙。
③将不倒翁缓慢放入盛满水的溢水杯中,水从溢水杯流入空烧杯,不倒翁漂浮在水面,稳定后,溢水杯下电子秤示数不变,烧杯下电子秤示数为36g,如图丙。(,g=10N/kg)求:
(1)在盛满水的溢水杯中,水对溢水杯底部的压强;
(2)图丙中不倒翁受到水的浮力;
(3)利用浮力的知识说明:盛满水的溢水杯下的电子秤在放入不倒翁前后,示数保持不变。2024年安徽省合肥经开区物理九年级下学期学情调研试卷(二)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 埙(xūn)是用陶土烧制的一种吹奏乐器,最早出现于约七千年前,大部分是二音孔和三音孔。吹奏时,用手指按住不同的孔,改变发出声音的 _______(选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】音调
【解析】
【详解】吹奏时,用手指按住不同的孔,可以改变空气柱振动的频率,从而改变发出声音的音调。
2. “失蜡法”是我国古代精密铸造青铜器等金属器物的一种方法,原理是先用蜡做成铸件模型,再用其他耐火材料填充泥芯和敷成外范,加热烘烤后,蜡会全部 ______(填写物态变化名称)为液体流出,使整个铸件模型变成空壳,再向内浇灌金属液体铸成器物。
【答案】熔化
【解析】
【详解】物质由固态变为液态是熔化现象,加热烘烤后,固态蜡吸收热量,熔化为液态全部流出,使整个铸件模型变成空壳。
3. 如图,磁吸式黑板擦在竖直的黑板表面静止,O为作用点,请在图中作出黑板擦所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】黑板擦处于静止状态,在竖直方向受到平衡力作用,受到竖直向下的重力G与竖直向上的摩擦力f平衡,故摩擦力竖直向上,如图所示:
4. 如图甲是直播时用到的一款提词器,可以使演讲者在看演讲词的同时,也能面对摄像机。提词器原理如图乙所示,用箭头AB模拟显示器中的文字,A′B′是演讲者通过镀膜玻璃看到AB的像,镀膜玻璃成像属于光的 _______(选填“反射”或“折射”)现象。
【答案】反射
【解析】
【详解】箭头AB模拟显示器中的文字,A′B′是演讲者通过镀膜玻璃看到AB的像,该现象属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
5. 小磁针静止时的指向如图所示,由此可知电源的正极是 _____(选填“c”或“d”)端。
【答案】d
【解析】
【详解】由于小磁针静止时,其左端为N极,右端为S极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的a端为S极,b端为N极。根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向,利用安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的b端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的d端为正极,c端为负极。
6. 如图所示,R1=10Ω,R2=15Ω,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;当S1、S2均闭合,电流表示数为 ________A。
【答案】0.5
【解析】
【详解】由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流。由可得,电源电压为
U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流。根据并联电压特点可知
U2=U=3V
通过R2的电流为
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,此时通过R1的电流仍为0.3A不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数为
I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A
7. 通常人体的温度高于周围环境的温度,人体以红外线的方式不断向外辐射热量。每小时人体释放的热量能使与自身质量相同的水温度升高2℃,陈明同学的质量是50kg,他每小时向外释放的热量相当于完全燃烧 _______g酒精放出的热量[c水=4.2×103J/(kg ℃),q酒精=3.0×107J/kg]。
【答案】14
【解析】
【详解】50kg水温度升高2℃吸收的热量
酒精完全燃烧释放的热量为
由得,需要酒精的质量
8. 如图是起重机吊臂上的滑轮组,它在40s内将质量为4500kg的物体匀速提高5m,此时拉力F的大小为2×104N,该滑轮组此次的机械效率为 _______%。(g取10N/kg)
【答案】75
【解析】
【详解】由图可知,与动滑轮连接的绳子段数n=3,该滑轮组的机械效率为
9. 如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为12Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V,电路工作1min,电阻R2产生的热量为 ________J。
【答案】180
【解析】
【详解】由图可知,当开关S闭合时,R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,通过R1的电流为
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流
I2=I1=0.5A
电路工作1min,电阻R2产生的热量
10. 拔火罐是以罐为工具,利用燃烧、抽吸等方式产生负压吸附于皮肤表面的一种中医治疗性操作。如图所示,某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104Pa,罐底面积为10cm2,则人体皮肤对该罐的支持力为 ______N。(不计罐的质量和厚度,将罐看作一个圆柱体)
【答案】10
【解析】
【详解】某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104Pa,罐底面积为10cm2,火罐对皮肤的压力
F压=ΔpS=1×104Pa×10×10﹣4m2=10N
因为压力和支持力是一对相互作用力,故皮肤对火罐的支持力
F支=F压=10N
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 糖画不只是美味佳肴,还是一门中国传统艺术。如图甲所示,制作糖画时,艺人舀起高温的液态糖浆,在水平桌面上将糖浆绘制成各种图案,最后等糖浆慢慢变硬。图乙为糖浆的温度随时间的变化图像。下列说法正确的是( )
A. 糖浆凝固时,温度不断降低
B. 制作糖画使用的糖是晶体
C. 在图像中BC段,糖浆既不吸热,也不放热
D. 糖浆在慢慢变硬的过程中内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,制作糖画使用的糖由液态变为固态的过程中,温度先降低后不变,再降低,而不是一直降低,故A错误;
B.由图乙可知,制作糖画使用的糖由液态变为固态的过程中,温度先降低后不变,再降低,符合晶体凝固的特征,所以制作糖画使用的糖是晶体,故B正确;
C.图像中BC段是糖浆的凝固过程,该过程中糖浆温度不变,放出热量,故C错误;
D.糖浆慢慢变硬是凝固过程,凝固放出热量,内能减少,故D错误。
故选B。
12. 合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应,形成覆盖上中下游的完整产业链。图为某款新能源纯电动汽车,外形美观,上方呈流线型凸起,车底较平直。下列有关说法正确的是( )
A. 汽车加速行驶时惯性不断增大
B. 汽车匀速爬坡时,牵引力等于阻力
C. 汽车在水平路面上高速行驶时,对地面的压力大小小于汽车受到的重力大小
D. 车内的导航系统与北斗卫星之间通过超声波传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,汽车加速行驶时惯性不变,故A错误;
B.汽车匀速爬坡时,处于平衡状态,此时受牵引力、重力、阻力作用,牵引力大于阻力,故B错误;
C.汽车上方呈流线型凸起,车底较平直,汽车高速行驶时,上方空气流速大于下方空气流速,上方空气压强小于下方空气压强,汽车受到向上的升力,对地面的压力小于汽车受到的重力,故C正确;
D.车内的导航系统与北斗卫星之间通过电磁波传递信息,故D错误。
故选C。
13. 单摆是一种能够往复摆动的装置,类似于荡秋千。如图所示,将小球拉到A位置由静止释放,小球左右摆动,摆动幅度越来越小,最终停在O点。下列说法正确的是( )
A. 从O点运动到B点,小球的重力势能转化为小球的动能
B. 小球第一次到达O点时动能最大
C. 等高点M、N处小球的动能一定相等
D. 小球在A点和B点重力势能相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.从O点运动到B点,小球的质量不变、高度变大、速度变小,所以重力势能增加,动能减少,小球的动能转化为小球的重力势能,故A错误;
B.将小球拉到A位置由静止释放,小球左右摆动,摆动幅度越来越小,说明小球的机械能不断变小;从A点运动到O点,小球的重力势能转化为动能,从O点到B点,小球的动能转化为小球的重力势能,所以小球第一次到达O点时的速度最大,动能最大,故B正确;
C.等高点M、N处小球的高度相等,重力势能相等,而小球在从N点运动到M点的过程中由于受到阻力的作用机械能在变小,所以小球在N点的机械能与在M点的机械能不相等,所以等高点M、N处小球的动能一定不相等,故C错误;
D.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,而根据题中的条件无法判断A点与B点高度的相对关系,所以无法比较小球在A点和B点的重力势能的大小,故D错误。
故选B。
14. 如图所示,弹簧测力计下端悬挂着一个物体,处于静止状态。则下列说法中正确是( )
A. 物体受到的重力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力
B. 物体受到的重力与弹簧测力计对物体的拉力是一对相互作用力
C. 手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力
D. 手对弹簧测力计的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.物体受到的重力与物体对弹簧的拉力作用在同一物体上,二者大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故A正确,故B错误;
C.手对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对物体的拉力方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.手对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计和物体的重力,物体对弹簧测力计的拉力等于物体的重力,二者大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
15. 如图是“研究凸透镜成像”的实验原理图,下列说法正确的是( )
A. F型光源在c点,右边光屏(未画出)能得到清晰缩小的像
B. 照相机是利用d点成像特点制成的
C. F型光源从a点向c点移动,光屏(未画出)上得到的像逐渐变大
D. 成实像时,在F型光源和透镜间放置一个近视眼镜,要使光屏上的像清晰,应将光屏靠近透镜
【答案】C
【解析】
【详解】A.F型光源置于c点时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故A错误;
B.照相机是利用u>2f,成倒立、缩小的实像制成的,F型光源在d点,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故B错误;
C.F型光源从a点向c点移动,由于此时的物距都大于焦距成实像,由凸透镜成实像时物距减小、像距增大像变大的规律可知,光屏上的像逐渐变大,故C正确;
D.若在F型光源和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,像会推迟会聚,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故D错误。
故选C
16. 如图,在合肥中山路隧道处有一个显示汽车尾气是否合格的电子显示屏。图甲为气敏电阻R阻值随有害尾气浓度β变化的图像,图乙为该装置的电路图,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯。闭合开关,当有害尾气浓度β增大时( )
A. 电压表的示数增大,指示灯亮度增强
B. 电压表的示数增大,指示灯亮度减弱
C. 电压表的示数减小,指示灯亮度减弱
D. 电压表的示数减小,指示灯亮度增强
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,根据P=UI可知,指示灯的实际功率变大,亮度增大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小。
故选D。
17. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。如图甲所示,闭合开关,左右移动导体棒,电流计指针发生偏转。如图乙所示,将条形磁体插入线圈的过程中,电流计指针也发生偏转。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,保持磁体不动,上下移动导体棒,电流计指针会发生偏转
B. 图甲中,保持导体棒不动,左右移动磁体,电流计指针会发生偏转
C. 图甲中,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,电流计指针偏转的方向相同
D. 图乙中,将条形磁体拔出线圈的过程中,电流计指针不会发生偏转
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,保持磁体不动,上下移动导体棒,并不会切割磁感线,所以电流计指针不会发生偏转,故A错误;
B.图甲中,保持导体棒不动,左右移动磁体,切割磁感线,电流计指针会发生偏转,故B正确;
C.感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关,图甲中,保持磁体不动,向左和向右移动导体棒时,电流计指针偏转的方向不同,故C错误;
D.将条形磁体插入线圈的过程中,电流计指针发生偏转,将条形磁体拔出线圈的过程中,也会切割磁感线,电流计指针也会发生偏转,故D错误。
故选B。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 小明利用刻度均匀的杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)将杠杆的中点置于支架上,静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲,这时应将平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,读出测力计示数。若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,让杠杆仍然在水平位置平衡,测力计的示数将 _______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 右 ②. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆在使用之前左端下沉,根据左偏右调,故应该将平衡螺母向右调。
(2)[2]改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。
19. 小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量:
(1)他第一次测得空瓶的质量m1=15g;
(2)他第二次测得瓶子装满水后的总质量m2=45g;
(3)他第三次测得瓶子装满酱油后的总质量如图乙所示,其结果m3=______g;
(4)最后根据测得的数据计算出酱油的密度是 ______g/cm3。(ρ水=1.0g/cm3)
【答案】 ①. 47.4 ②. 1.08
【解析】
【详解】(3)[1]由图乙可知,标尺的分度值是0.2g,则小瓶装满酱油后的总质量为
m3=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
(4)[2]小瓶装满水后,瓶内水的质量为
m水=m2﹣m1=45g﹣15g=30g
则瓶内水的体积为
由于小瓶装满了水,所以瓶子的容积为
V容=V水=30cm3
小瓶内酱油的质量为
m酱油=m3﹣m1=47.4g﹣15g=32.4g
酱油的体积为
V酱油=V容=30cm3
则酱油的密度为
20. 在“探究小灯泡发光时通过灯丝电流和两端电压关系”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,把电路连接完整,要求向B端移动滑片时,电路中的电流变大_______;
(2)连接好电路后,闭合开关小灯泡不发光,观察电流表有示数,电压表没有示数,由此判断该电路故障可能是 __________;(电流表和电压表无故障)
(3)解决问题后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 _____(选填“A”或“B”)端移动;
(4)完成实验,并绘制成图丙所示I﹣U关系图像,根据图像信息,发现通过灯丝电流和小灯泡两端电压不成正比,原因是 ___________________。
【答案】 ①. ②. 小灯泡短路 ③. B ④. 小灯泡的电阻随温度的升高变大
【解析】
【详解】(1)[1]要求向B端移动滑片时,电路中的电流变大,即滑动变阻器的阻值变小,则应该连接滑动变阻器的B接线柱,由图可知:
(2)[2]连接好电路后,闭合开关小灯泡不发光,观察电流表有示数,说明电路通路,电压表没有示数,说明与电压表并联的小灯泡短路。
(3)[3]由图乙可知,电压表为小量程,分度值为0.1V,此时的电压表示数为2.2V,小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常发光,通过串联分压可知,应将滑动变阻器的阻值调小,故应将滑动变阻器的滑片向B端移动 。
(4)[4]通过灯丝电流和小灯泡两端电压不成正比,是因为灯泡电阻受温度的影响,灯泡电阻随温度的升高而变大。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 两位同学进行爬楼比赛,男同学重力为600N,女同学重力为500N,一楼到三楼的高度为8m,楼梯AB长度为4m。男同学从一楼到三楼用时20s,女同学从一楼到三楼用时16s,求:
(1)若某同学从A点爬到B点用时5s,该同学AB段爬楼的速度;
(2)通过计算比较男、女同学此次爬楼比赛中,谁爬楼的功率大?
【答案】(1)0.8m/s;(2)女爬楼的功率大
【解析】
【详解】解;(1)AB段爬楼的速度为
(2)男同学此次爬楼比赛中,爬楼的功率为
女同学此次爬楼比赛中,爬楼的功率为
因为P男<P女,所以女爬楼的功率大。
答:(1)若某同学从A点爬到B点用时5s,该同学AB段爬楼的速度为0.8m/s;
(2)女爬楼的功率大。
22. 如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程0~0.6A,小灯泡L规格为“3V 1W”(小灯泡阻值不随温度变化),滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。求:
(1)小灯泡阻值;
(2)当电流表示数为0.2A时,小灯泡的实际功率;
(3)为确保小灯泡安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
【答案】(1)9Ω;(2)0.36W;(3)4.5Ω
【解析】
【详解】解:(1)小灯泡阻值不随温度变化,由可得小灯泡阻值
(2)小灯泡的实际功率
(3)灯泡的额定电流
电流表量程为0~0.6A,因为串联电路中各处电流相等,且为确保小灯泡能安全使用,此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
答:(1)小灯泡阻值为9Ω;
(2)当电流表示数为0.2A时,小灯泡的实际功率为0.36W;
(3)为确保小灯泡安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为4.5Ω。
23 某兴趣小组“探究浮力大小与排开液体重力关系”实验过程如下:
①用电子秤称量一不倒翁的质量,示数为36g,如图甲;
②将盛满水的溢水杯和空烧杯放在两个电子秤上,并去皮(就是将被测物体放在电子秤上,此时将电子秤示数清零,之后显示的示数为增加的质量),盛满水的溢水杯水深12cm,如图乙。
③将不倒翁缓慢放入盛满水的溢水杯中,水从溢水杯流入空烧杯,不倒翁漂浮在水面,稳定后,溢水杯下电子秤示数不变,烧杯下电子秤示数为36g,如图丙。(,g=10N/kg)求:
(1)在盛满水的溢水杯中,水对溢水杯底部的压强;
(2)图丙中不倒翁受到水的浮力;
(3)利用浮力的知识说明:盛满水的溢水杯下的电子秤在放入不倒翁前后,示数保持不变。
【答案】(1)1200Pa;(2)0.36N;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)盛满水的溢水杯中,水对溢水杯底部的压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1200Pa
(2)由图可知,不倒翁漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,不倒翁受到的浮力为
F浮=G物=m物g=36×10﹣3kg×10N/kg=0.36N
(3)由图丙可知,不倒翁漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,不倒翁受到的浮力等于不倒翁自身的重力,根据阿基米德原理可知,不倒翁受到浮力等于排开水受到的重力,所以不倒翁的重力等于不倒翁排开水受到的重力,即盛满水的溢水杯中放入不倒翁的重力等于不倒翁排开水的重力,所以电子秤在放入不倒翁前后,示数保持不变。
答:(1)在盛满水的溢水杯中,水对溢水杯底部的压强为1200Pa;
(2)图丙中不倒翁受到水的浮力为0.36N;
(3)见解析。