2024-2025学年九年级物理上学期第三次月考卷
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,共26分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡上的相应位置上,第1-6小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第7、8小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题4分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
1.冬至是二十四节气中一个重要的节气,在中国北方地区,每年冬至日有吃饺子的习俗。煮饺子中蕴含了很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.刚入锅的饺子粘在了一起,说明分子间只有引力
B.饺子在热水中升温的过程中,内能增大
C.刚出锅的饺子入嘴时很烫,是因为饺子含有热量多
D.煮熟的饺子冷却,是通过做功的方式改变内能
2.脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上,下列说法正确的是( )
A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B.头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C.若毛衣带正电,说明它有了多余的电子
D.若头发带负电,与脸接触的瞬间电流方向为从头发到脸
3.电阻R1、R2并联时的总电阻为R总,则并联时的总电阻( )
A.并联总电阻一定大于任何一个分电阻 B.并联总电阻可能等于其中一个分电阻
C.并联总电阻一定小于任何一个分电阻 D.并联总电阻可能大于其中一个分电阻
4.如图所示,用滑轮组提升重为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J,下列说法中正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为100N
B.滑轮组的机械效率是90%
C.拉力F的功率是90W
D.物体A上升的速度是0.3m/s
5.如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S2,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2,则I1
6.如图所示的电路中,电路元件及连接均完好,电源两端电压为6V 保持不变。下列说法中错误的是( )
A.当开关S1断开、S2闭合, L1与L3串联, 电压表V1示数为6V
B.当开关S1闭合、S2断开, L2与L3串联, 电压表V1测量L3两端电压, 电压表 V2测量L2两端电压
C.当开关S1闭合、S2断开,若L3断路,则电流表示数减小为0,电压表V1示数变为3V、电压表V2示数变为3V
D.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,若电压表V1示数为3V,电压表 V2示数为5V,则小灯泡L1两端电压为2V
7.《物原》记载:“史佚始作辘轳。”如图,人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,将水桶从井中提出。以下方法可以提高汲水时辘轳机械效率的措施是( )
A.增大桶内的水量 B.增大水桶的重力
C.增大转动的速度 D.减小轴筒与轴之间的摩擦
8.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列分析判断不正确的是( )
A.电流表和的示数都变小 B.电流表的示数变小,电流表的示数不变
C.电压表V与电流表的示数的比值变小 D.电压表V与电流表的示数的比值保持不变
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
9.在生产技术落后的远古时期,我们的祖先又是通过怎样的方式来点火的呢?据记载,钻木取火是人类最早掌握的生火方式之一,钻木取火是通过 的方式改变内能的;“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。“煮”是通过 的方式改变内能的。(两空均选填“做功”或“热传递”)
10.如图甲所示,电流表的示数为 A;如图乙所示,电压表的示数为 V。
11.有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器 接入该电路(选填“可以”或“不可以”)。
12.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,拉力所做的功分别为W1和W2,两个斜面的效率分别为η1和η2,则F1 F2,η1 η2.
13.如图皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次的照片,由图可知,皮球离开地面上升的过程中,皮球离开地面上升的过程中,皮球重力势能 ,动能 (两空均选填“增大”或“减小”)。
14.如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体内能 (选填“增大”或“减小”),温度 (选填“升高”或者“降低”),瓶内水蒸气发生液化现象,从而出现“白雾”。
15.如图所示,只闭合开关,灯、 联;为了保护电源,绝对不能同时将开关 闭合。
16.已知电阻R1:R2=1∶5,当把它们并联在同一电路中时,流过R1和R2的电流之比I1∶I2= ;当把它们串联在同一电路中时,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=
17.如图所示的电路中,要让灯和并联,应闭合开关 ;开关 不能同时闭合,否则会造成电源短路。
18.如图甲所示电路,电源电压为6V,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑至中点时,一个灯泡正常发光,另一灯泡发光较暗。正常发光的灯是 ,变阻器的最大阻值是 Ω。
三、综合与计算题(共29分,第19小题6分、第20小题5分,第21小题9分,第22小题9分)
19.阅读短文并回答问题:
教室护眼灯
连州的教室护眼灯的外观如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,也就是在相同时间内闪烁的次数比较多,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播。在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当光遇到导光板底部的导光点时,光的传播方向发生变化,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量。研究表明护眼灯灯珠的灯丝在温度升高时,灯丝对电流的阻碍作用变小,电流变大。图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流I与电压U的关系图像。当护眼灯工作过长时间或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏,因此要给护眼灯配备合理的电源进行供电。
(1)教室护眼灯能有效预防近视,其主要原因是基本无可视频闪且避免了 的眩光产生。
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性?答:___________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.磁性 D.透明度
(3)当光由两侧的导光板向中央传播时,在非导光点处,发生 ;在导光点处,发生 。(均选填“反射”“折射”或“反射和折射”)
(4)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,其电流与电压的关系图像应在图丙的 (选填“区域Ⅰ”“区域Ⅱ”或“工作区”)。
(5)下列是四种不同电源输出的电压或电流随时间变化的关系图像,其中最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是___________(填字母)。
A. B. C. D.
20.阅读短文,回答问题。
电梯
电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了,事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的,据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中A滑轮是 滑轮,B滑轮 (选填“能”或“不能”)省力;
(2)如图乙所示是某次电梯满载上升时的图像,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功功率 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)如图乙,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功 J;
(4)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯额定载荷匀速运行时,在2s至8s的上升过程中,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为 W。
21.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
22.如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置.电源电压恒为6V,电压表量程为,电流表量程为,电流表、电压表均为理想电表,是定值电阻(阻值未知),定值电阻为,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示.杠杆可绕点转动,端悬挂一重为30N的圆柱体,的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离为6cm,杠杆端始终压在传感器上。(已知杠杆长为,长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置,,取)求:
(1)圆柱体的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关,此时电流表示数为2A,则定值电阻的阻值;
(3)若闭合开关,断开开关,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度.
四、实验与探究题(共25分,每空1分,作图2分)
23.在“探究电流与电阻的关系”实验中, 提供的器材有: 电源、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω) 、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小明根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于 端(选填“A”或“B”) ;
(3)正确连接电路后,移动滑片P使电压表示数为3V; 将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,保持 示数不变,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 (选填“大”、“不变”或“小”) ;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图乙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A;
①由图像可得出的结论是: ;
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器 RP的阻值,在图乙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是对每一个电流值,滑动变阻器 RP的阻值与定值电阻的阻值的倍数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)若小明用5Ω的电阻做完第一组数据后,换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器,测得电流表示数为0.36A,则该实验选用的电源电压为 V。
24.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,准备用电流表测量A点的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。闭合开关后,小明看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表示数为零,电路可能存在的故障是: ;排除故障后重新进行试验,测量时电流表示数如图丁,为使测量结果更准确,他接下来应该进行的操作是: 。改正错误后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图戊所示,则电流表的示数为 A;
(2)图丙是他们解决上述问题后,测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)下表是他们实验过程中测出A、B、C三处的一组实验数据,小海根据数据得出一个初步结论 (只写表达式),小梅认为这个实验还存在不足之处,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验,主要目的是 (选填序号);
位置 A B C
电流/A 0.30 0.24 0.54
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)实验结束后,小明又利用器材连接了如图所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
25.真真同学用相同规格的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能力。
(1)实验中需要选取 和初温相同的水和食用油;
(2)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有 ;
(3)比较不同物质的吸热能力,通常有如下两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较升高的温度;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。下表是真真记录的部分实验数据:
液体名称 液体质量m/g 液体初温/℃ 液体末温/℃ 加热时间t/min
水 10 68 98 20
食用油 10 68 98 10
①分析表中信息可知真真采用的是方案 (选填“一”或“二”);实验中用 (填“加热时间”或“升高的温度”)表示吸收热量的多少;
②分析表中数据,可得出的结论是:不同物质,质量相同, ,吸收的热量不同;
③真真根据实验数据做出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水的吸热能力比食用油 (选填“强”或“弱”)。加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。食用油的比热容是 。
答案和解析
一、选择题(本题共8小题,共26分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡上的相应位置上,第1-6小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第7、8小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题4分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
1.冬至是二十四节气中一个重要的节气,在中国北方地区,每年冬至日有吃饺子的习俗。煮饺子中蕴含了很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.刚入锅的饺子粘在了一起,说明分子间只有引力
B.饺子在热水中升温的过程中,内能增大
C.刚出锅的饺子入嘴时很烫,是因为饺子含有热量多
D.煮熟的饺子冷却,是通过做功的方式改变内能
【答案】B
【解析】A.分子间同时存在引力和斥力,故A错误;
B.饺子在热水中升温的过程中,吸收热量,内能增大,故B正确;
C.热量是过程量,不能含有,故C错误;
D.煮熟的饺子冷却时向外放热,是通过热传递的方式改变内能,故D错误。
故选B。
2.脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上,下列说法正确的是( )
A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B.头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C.若毛衣带正电,说明它有了多余的电子
D.若头发带负电,与脸接触的瞬间电流方向为从头发到脸
【答案】A
【解析】A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象,头发与毛衣摩擦电子发生转移,故A正确;
B.头发“粘”在脸上是由于带电体会吸引轻小不带电的物体,故B错误;
C.若毛衣带正电,说明它失去电子,故C错误;
D.若头发带负电,则头发与脸接触的瞬间,电子从头发流向脸,电流方向从脸到头发,故D错误。
故选A。
3.电阻R1、R2并联时的总电阻为R总,则并联时的总电阻( )
A.并联总电阻一定大于任何一个分电阻 B.并联总电阻可能等于其中一个分电阻
C.并联总电阻一定小于任何一个分电阻 D.并联总电阻可能大于其中一个分电阻
【答案】C
【解析】导体电阻与材料、长度、横截面积及温度有关,电阻并联相当于增加了导体的横截面积,故并联电路总电阻小于任务一个分电阻,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.如图所示,用滑轮组提升重为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J,下列说法中正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为100N
B.滑轮组的机械效率是90%
C.拉力F的功率是90W
D.物体A上升的速度是0.3m/s
【答案】B
【解析】A.物体A被提高了h=4 m,由于动滑轮随物体一起运动,动滑轮提升的高度也是h=4m,不计绳重和摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,由可得,动滑轮重力
但题目没有提供“不计绳重和摩擦”这一条件,所以动滑轮的重力不等于100 N,故A错误;
B.拉力做的有用功
拉力做的总功
滑轮组的机械效
故B正确;
C.拉力F的功率
故C错误;
D.物体A上升的速度
故D错误。
故选 B。
5.如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S2,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2,则I1
【答案】D
【解析】A.只闭合S1 和S2 时,电路中只有R1 工作,电流表测电路电流,电压表、R2被短路,当向右移动R2 的滑片时,电流表和电压表示数都不变,故A错误;
B.只闭合S2 时,R1 与R2 串联,电流表测电路电流,电压表测R2 两端的电压。当向左移动R2 的滑片时,R2 的阻值减小, R2 两端的电压减小,同时电路中的电流增大,故B错误;
C.只闭合S1 和S3 时,R1与R2 并联,电流表测干路电流,读数为I1 ;只闭合S2 时,R1 与R2 串联,电流表的读数为I2 。串联时电路的总电阻大于并联时电路总电阻,所以I1 大于I2 ,故C错误;
D.只闭合S3 时,电路中只有R2 工作,电压表测的是电源电压U1 ;只闭合S2 时,R1 与R2 串联,电压表测的是R2 两端的电压U2 ,所以无论如何调节滑动变阻器R2 ,R2 两端的电压U2 总是小于电源电压U1 ,故D正确。
故选D。
6.如图所示的电路中,电路元件及连接均完好,电源两端电压为6V 保持不变。下列说法中错误的是( )
A.当开关S1断开、S2闭合, L1与L3串联, 电压表V1示数为6V
B.当开关S1闭合、S2断开, L2与L3串联, 电压表V1测量L3两端电压, 电压表 V2测量L2两端电压
C.当开关S1闭合、S2断开,若L3断路,则电流表示数减小为0,电压表V1示数变为3V、电压表V2示数变为3V
D.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,若电压表V1示数为3V,电压表 V2示数为5V,则小灯泡L1两端电压为2V
【答案】C
【解析】A.当开关S1断开、S2闭合时,电流的路径只有一条,L2被短路,L1与L3串联,电压表V1测电源两端的电压,示数为6V,故A正确,不符合题意;
B.当开关S1闭合、S2断开时,电流的路径只有一条,L1被短路,L2与L3串联,电压表V1与L3并联,测量L3两端电压,电压表V2与L2并联,测量L2两端电压,故B正确,不符合题意;
C.当开关S1闭合、S2断开时,L2与L3串联, 电压表V1测量L3两端电压, 电压表 V2测量L2两端电压。若L3断路,整个电路没有电流,电流表示数减小为0,电压表V1测电源电压,示数变为6V,电压表V2示数变为0V,故C错误,符合题意;
D.当开关S1、S2断开,电流的路径只有一条,三个小灯泡串联,电压表V2测量L1、L2两端电压,电压表V1测量L1、L3两端的电压。若电压表V1示数为3V,电压表V2示数为5V,根据串联电路电压规律可知,小灯泡L2两端电压为3V,小灯泡L3两端电压为1V,小灯泡L2两端电压为2V,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.《物原》记载:“史佚始作辘轳。”如图,人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,将水桶从井中提出。以下方法可以提高汲水时辘轳机械效率的措施是( )
A.增大桶内的水量 B.增大水桶的重力
C.增大转动的速度 D.减小轴筒与轴之间的摩擦
【答案】AD
【解析】A.增大桶内的水量,有用功会变大,桶的重力不变,额外功不变,根据
可知,机械效率会变大,故A符合题意;
B.增大水桶的重力,在水的重力不变的情况下,有用功不变,额外功变大,根据
可知,机械效率会变小,故B不符合题意;
C.根据
可知,增大转动的速度不会改变机械效率的大小,故C不符合题意;
D.减小轴筒与轴之间的摩擦,有用功不变,额外功变小,根据
可知,机械效率会变大,故D符合题意。
故选AD。
8.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列分析判断不正确的是( )
A.电流表和的示数都变小 B.电流表的示数变小,电流表的示数不变
C.电压表V与电流表的示数的比值变小 D.电压表V与电流表的示数的比值保持不变
【答案】AC
【解析】AB.如图所示,电路为定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1的电流,将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器的阻值变大,由于并联电路中用电器互不影响,因此电流表的示数不变,电流表在干路上,示数会变小。故A错误,A符合题意,B正确,B不符合题意;
C.电压表V与电流表的示数的比值是电路中的总电阻,由于一条支路的电阻变大,则总电阻变大,故C错误,C符合题意;
D.电压表V与电流表的示数的比值是定值电阻R1的阻值,因此保持不变,故D正确,D不符合题意。
故选AC。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
9.在生产技术落后的远古时期,我们的祖先又是通过怎样的方式来点火的呢?据记载,钻木取火是人类最早掌握的生火方式之一,钻木取火是通过 的方式改变内能的;“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。“煮”是通过 的方式改变内能的。(两空均选填“做功”或“热传递”)
【答案】 做功 热传递
【解析】[1]钻木取火是利用物体和木头摩擦做功,通过做功的方式改变内能的。
[2]用火烧煮食物是通过热传递的方式改变物体内能的。
10.如图甲所示,电流表的示数为 A;如图乙所示,电压表的示数为 V。
【答案】 0.28 11.5
【解析】[1]由图甲可知,电流表选用的“0~0.6A”量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
[2]由图乙可知,电压表选用的“0~15V”量程,分度值为0.5V,示数为11.5V。
11.有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器,“20Ω”是滑动变阻器的 ,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器 接入该电路(选填“可以”或“不可以”)。
【答案】 最大阻值 可以
【解析】[1][2]滑动变阻器是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω;“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A,若电路中的电流为1.5A,这个滑动变阻器可以接入该电路。
12.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,拉力所做的功分别为W1和W2,两个斜面的效率分别为η1和η2,则F1 F2,η1 η2.
【答案】 < =
【解析】[1][2]斜面光滑说明没有摩擦,所以不做额外功,所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A,h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W1=W2;根据
有用功与总功相等,机械效率均为100%,所以η1=η2;由图可知,LAB>LAC,而W1=W2,由W=Fs得,所以F1<F2。
13.如图皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次的照片,由图可知,皮球离开地面上升的过程中,皮球离开地面上升的过程中,皮球重力势能 ,动能 (两空均选填“增大”或“减小”)。
【答案】 增大 减小
【解析】[1][2]皮球离开地面上升的过程中,质量不变,高度变高,所以重力势能增大,动能转化为重力势能,所以动能减小。
14.如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体内能 (选填“增大”或“减小”),温度 (选填“升高”或者“降低”),瓶内水蒸气发生液化现象,从而出现“白雾”。
【答案】 减小 降低
【解析】[1][2]向装有少量水的烧瓶内打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,从而出现“白雾”。
15.如图所示,只闭合开关,灯、 联;为了保护电源,绝对不能同时将开关 闭合。
【答案】 串 S2、S3
【解析】[1]只闭合开关,电流只有一条路径,所以灯、串联。
[2]同时闭合开关S2、S3,则电流会没有经过用电器而直接回电源的负极,发生电源短路,烧坏电源,所以,绝对不能同时将开关S2、S3闭合。
16.已知电阻R1:R2=1∶5,当把它们并联在同一电路中时,流过R1和R2的电流之比I1∶I2= ;当把它们串联在同一电路中时,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=
【答案】 5∶1 1∶5
【解析】[1]当把它们并联在同一电路中时,它们两端电压相等,流过R1和R2的电流之比为
[2]当把它们串联在同一电路中时,通过它们的电流相等,R1与R2两端的电压之比为
17.如图所示的电路中,要让灯和并联,应闭合开关 ;开关 不能同时闭合,否则会造成电源短路。
【答案】 S1和S2 S2和S3
【解析】[1]要使L1、L2并联,则把两个灯首首相接,尾尾相接,再连入电路,所以应断开S3,闭合开关S1、S2。
[2]若同时闭合开关S2、S3,会用导线不经过用电器而直接将电源的正负两极相连,而造成短路,是绝对不允许的。
18.如图甲所示电路,电源电压为6V,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑至中点时,一个灯泡正常发光,另一灯泡发光较暗。正常发光的灯是 ,变阻器的最大阻值是 Ω。
【答案】 L1 20
【解析】[1]由图象可知,L1的电压为3V时通过的电流0.15A,L2的电压为2.5V时通过的电流为0.2A,因串联电路中各处的电流相等,且其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,所以电路中电流I=I1=0.15A,正常发光的灯泡是L1。
[2]由欧姆定律可知
由图象知此时L2电压为1.5V,此时
由此时变阻器连入的电阻值为
由于此时滑动变阻器的滑片滑至中点,则变阻器的最大阻值是20Ω。
三、综合与计算题(共29分,第19小题6分、第20小题5分,第21小题9分,第22小题9分)
19.阅读短文并回答问题:
教室护眼灯
连州的教室护眼灯的外观如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,也就是在相同时间内闪烁的次数比较多,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播。在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当光遇到导光板底部的导光点时,光的传播方向发生变化,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量。研究表明护眼灯灯珠的灯丝在温度升高时,灯丝对电流的阻碍作用变小,电流变大。图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流I与电压U的关系图像。当护眼灯工作过长时间或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏,因此要给护眼灯配备合理的电源进行供电。
(1)教室护眼灯能有效预防近视,其主要原因是基本无可视频闪且避免了 的眩光产生。
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性?答:___________(填字母)。
A.导电性 B.导热性 C.磁性 D.透明度
(3)当光由两侧的导光板向中央传播时,在非导光点处,发生 ;在导光点处,发生 。(均选填“反射”“折射”或“反射和折射”)
(4)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,其电流与电压的关系图像应在图丙的 (选填“区域Ⅰ”“区域Ⅱ”或“工作区”)。
(5)下列是四种不同电源输出的电压或电流随时间变化的关系图像,其中最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是___________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)刺眼 (2)D (3)反射 反射和折射 (4)区域Ⅰ (5)B
【解析】(1)由短文可知,教室护眼灯它工作时光线柔和,基本无可视频闪,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。
(2)由短文可知,发出的光由两侧的导光板向中央传播,当光遇到导光板底部的导光点时,光的传播方向发生变化,由导光板正面射出,则利用的物理性质应与光相关,说明导光板具有透明度,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[1][2]由图乙可知,在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,说明在非导光点处,只发生反射;当光遇到导光板底部的导光点时,光的传播方向发生变化,由导光板正面射出,说明在导光点处,发生反射和折射。
(4)由短文可知,护眼灯灯珠的灯丝在温度升高时,灯丝对电流的阻碍作用变小,电流变大,即护眼灯灯珠的灯丝电阻随温度升高而减小,所以当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时, I-U图像的斜率将变大,故应在丙图中的左侧,即区域I。
(5)由丙图中的阴影部分可知,护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间,超过这个区间,则微小的电压变化会造成电流的急剧变化,损坏灯珠,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
20.阅读短文,回答问题。
电梯
电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了,事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的,据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中A滑轮是 滑轮,B滑轮 (选填“能”或“不能”)省力;
(2)如图乙所示是某次电梯满载上升时的图像,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功功率 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)如图乙,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功 J;
(4)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯额定载荷匀速运行时,在2s至8s的上升过程中,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为 W。
【答案】(1)定 不能 (2)不变 (3)54000 (4)24000
【解析】(1)[1]图甲中A滑轮轮轴不随物体移动而移动,是定滑轮。
[2]B滑轮是定滑轮,是等臂杠杆,不能省力。
(2)由图乙得,电梯在2s至8s做匀速直线运动,由得,配重的重力做功功率不变。
(3)电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功
(4)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯额定载荷匀速运行时,在2s至8s的上升过程中,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为
21.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
【答案】(1);(2);(3)42%
【解析】解:(1)煤完全燃烧产生的热量
(2)水的质量,加热6min水温度升高度数
水所吸收的热量
(3)煤炉烧水时的热效率
22.如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置.电源电压恒为6V,电压表量程为,电流表量程为,电流表、电压表均为理想电表,是定值电阻(阻值未知),定值电阻为,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示.杠杆可绕点转动,端悬挂一重为30N的圆柱体,的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离为6cm,杠杆端始终压在传感器上。(已知杠杆长为,长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置,,取)求:
(1)圆柱体的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关,此时电流表示数为2A,则定值电阻的阻值;
(3)若闭合开关,断开开关,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)根据可得,圆柱体的密度
(2)水箱中无水时,杠杆A端受到的拉力等于圆柱体的重力,根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的压力
由力的相互性可知,受到的压力
由图乙可知,此时的阻值为,由电路图可知,同时闭合开关时,短路,与并联,电流表测干路中的电流,因为并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,即
则通过的电流
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过的电流
由欧姆定律得,的阻值
(3)根据图乙可得,与的函数关系式
①
由电路图可知,闭合开关,断开开关时,断路,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,此时电压表示数为1V,即
根据串联电路的电压特点可得,两端的电压
根据串联电路的分压原理可得,此时的阻值
将代入①式可得,此时受到的压力
即杠杆端受到的压力
根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的拉力
则受到的拉力
此时受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
由力的平衡条件可得,受到的浮力
排开水的体积
浸入水中的深度
,
则水箱中水的深度
.
四、实验与探究题(共25分,每空1分,作图2分)
23.在“探究电流与电阻的关系”实验中, 提供的器材有: 电源、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω) 、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小明根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于 端(选填“A”或“B”) ;
(3)正确连接电路后,移动滑片P使电压表示数为3V; 将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,保持 示数不变,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 (选填“大”、“不变”或“小”) ;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图乙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A;
①由图像可得出的结论是: ;
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器 RP的阻值,在图乙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是对每一个电流值,滑动变阻器 RP的阻值与定值电阻的阻值的倍数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)若小明用5Ω的电阻做完第一组数据后,换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器,测得电流表示数为0.36A,则该实验选用的电源电压为 V。
【答案】(1) (2)A (3)电压表 大 (4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 无交点 不变 (5)4.5
【解析】(1)如图,电流表与定值电阻并联了,所以电流表“0.6”接线柱与定值电阻之间的连线错误,应将定值电阻右接线柱与电压表“-”接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器滑片应处于最大值处,即A端。
(3)[1]探究电流与电阻关系时,应保持定值电阻两端电压不变,所以将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,保持电压表示数不变。
[2]由于定值电阻两端电压不变,电源电压也不变,根据串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压也不变,由分压原理知,将5Ω电阻换成10Ω,则滑动变阻器阻值也应该调大。
(4)[1]由图象可知,图线上各点对应电流与电阻的乘积为
IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V
可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2][3]因为电源电压不变,而定值电阻的电压保持不变,滑动变阻器的电压也不变,根据串联分压规律知,因而各次实验中,定值电阻和滑动变阻器的阻值倍数关系保持不变,因而对每一个电流值,变阻器RP的阻值始终是定值电阻的阻值倍数不变,则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A平行,因而两者无交点。
(5)用5Ω的定值电阻实验时,定值电阻两端的电压为3V,则电流为
换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器,测得电流表示数为0.36A,定值电阻两端的电压为
U2=I2R2=0.36A×10Ω=3.6V
所以定值电阻两端的电压变化量为
ΔU=U2-U1=3.6V-3V=0.6V
根据串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端电压的变化量等于定值电阻两端电压的变化量0.6V,而电流变化量为
ΔI=0.6A-0.36A=0.24A
故此时滑动变阻器的阻值为
所以电源电压为
U=U1+I1RP=3V+0.6A×2.5Ω=4.5V
24.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,准备用电流表测量A点的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。闭合开关后,小明看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表示数为零,电路可能存在的故障是: ;排除故障后重新进行试验,测量时电流表示数如图丁,为使测量结果更准确,他接下来应该进行的操作是: 。改正错误后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图戊所示,则电流表的示数为 A;
(2)图丙是他们解决上述问题后,测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)下表是他们实验过程中测出A、B、C三处的一组实验数据,小海根据数据得出一个初步结论 (只写表达式),小梅认为这个实验还存在不足之处,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验,主要目的是 (选填序号);
位置 A B C
电流/A 0.30 0.24 0.54
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)实验结束后,小明又利用器材连接了如图所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)电流表的指针未调到零刻度线处 L1断路 断开开关,换接电流表小量程 0.24 (2)C (3)IC=IA+IB B (4)不变
【解析】(1)[1]连好电路闭合开关前,电流表指针位置指在了0刻线的左侧,这是因为没有将电流表指针校零。
[2]两灯并联,如果发生短路,则电源被短路,两灯均不发光。并联电路独立工作,互不影响,闭合开关后,小明看到L2发光,但灯L1不发光,电流表示数为零,则可能是灯L1断路。
[3]如图丁,指针偏转幅度太小,说明使用的为大量程,为使测量结果更准确,接下来的操作为断开开关,换接电流表小量程。
[4]如图丙所示,电流表选用的是0~0.6A的小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(2)如图丙,电流从电源正极流出后,经过开关,分别经过两灯后汇合,然后流经电流表,最后流回电源负极,则电流表测量的是干路电流,即此时电流表测量的是C处的电流。
(3)[1]由表中数据可看出,C处电流等于A、B两处电流之和,所以小海根据数据得出的初步结论为
IC=IA+IB
[2]由一组数据得出的结论具有偶然性,实验时应换用不同规格的灯泡继续实验,得到多组实验数据,然后分析数据,得出更具有普遍性的实验结论。
故选B。
(4)并联电路各支路独立工作,互不影响。所以开关S由断开到闭合时,对L1所在支路没有影响,所以电流表的示数不变。
25.真真同学用相同规格的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能力。
(1)实验中需要选取 和初温相同的水和食用油;
(2)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有 ;
(3)比较不同物质的吸热能力,通常有如下两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较升高的温度;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。下表是真真记录的部分实验数据:
液体名称 液体质量m/g 液体初温/℃ 液体末温/℃ 加热时间t/min
水 10 68 98 20
食用油 10 68 98 10
①分析表中信息可知真真采用的是方案 (选填“一”或“二”);实验中用 (填“加热时间”或“升高的温度”)表示吸收热量的多少;
②分析表中数据,可得出的结论是:不同物质,质量相同, ,吸收的热量不同;
③真真根据实验数据做出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水的吸热能力比食用油 (选填“强”或“弱”)。加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。食用油的比热容是 。
【答案】(1)质量 (2)天平和停表 (3)二 加热时间 升高相同的温度 强 等于 2.1×103
【解析】(1)实验中用相同的电加热器加热相同质量的不同液体,通过比较液体升高的温度比较液体的吸热能力;因此实验中要量取相同质量的适合食用油。
(2)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要测量水和食用油的质量和时间,还需要的测量工具有天平和停表。
(3)①[1][2]分析表中信息可知,水和食用油的质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故真真采用的是方案二,实验中用加热时间表示吸收热量的多少。
②[3]分析表中数据知,可得出结论:不同物质,质量相同,升高相同的温度,吸收的热量不同,液体的吸热能力不同。
③[4]分析乙图像可知,相同质量的水和食用油吸收相同的热量,水温度变化小,故水的吸热能力比食用油强。
[5]由于用相同规格的电加热器分别给水和食用油加热,故加热5min,水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
[6]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知,水的沸点是98℃,质量和初始温度均相同的两种液体,加热10min,温度升高
[7][8]水用20min,食用油用时10min,根据转换法,升高相同的温度,食用油吸收的热量是水的一半,根据,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,故食用油的比热容是
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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