2019-2020学年广东省东莞市九年级(上)期末物理试卷
(202011031859模拟)
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1. 如图所示,把一根塑料绳一端扎紧,从另一端撕开成许多细丝,用干燥的手从上
向下捋几下,发现细丝张开了。细丝张开的原因是( )
A. 异种电荷相吸 C. 分子间斥力作用
B. 同种电荷相斥 D. 大气压作用
2. 如图所示为某初三同学跳远比赛时经历助跑、起跳、最高点、落地四个位置的示意图.则该同
学从最高点至落地过程中重力所做的功最接近( )
A. 50J B. 100J C. 300J D. 1000J
3. 如图所示,关于水和煤油内能的大小,以下说法正确的是( )
A. (𝑎)容器中水的内能等于(𝑏)容器中水的内能 B. (𝑎)容器中水的内能大于(𝑏)容器中水的内能 C. (𝑐)容器中煤油的内能大于(𝑑)容器中煤油的内能 D. (𝑐)容器中煤油的内能等于(𝑑)容器中煤油的内能
4. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关𝑆1和𝑆2时,电灯𝐿1和𝐿2并联,电流表测𝐿1、𝐿2的电
流之和
B. 只闭合开关𝑆1和𝑆2时,灯𝐿2短路,电流表测通过𝐿1的电流 C. 开关𝑆1、𝑆2、𝑆3都闭合时,形成了短路,𝐿1和𝐿2将被烧坏 D. 只闭合𝑆2和𝑆3时,电灯𝐿1和𝐿2并联,电流表测通过𝐿1的电流
5. 如图所示,AOB是光滑轨道,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由
滑下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则下列说法正确的是( )
A. 小球从A点到O点重力势能减小,机械能增大 B. 小球离开B点后将做匀速直线运动
C. 小球离开B点后运动轨迹可能如图中的虚线① D. 小球离开B点后运动轨迹可能如图中的虚线②
6. 学了电路后,小明设计了四个体重计原理图,体重越大,电表示数越大,你认为可行的是( )
A.
B.
C.
D.
7. 如图所示,电源电压不变,𝑅1𝑅2为定值电阻且𝑅1>𝑅2.开关S闭合后,电流表示数最大的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本大题共8小题,共27.0分)
8. 两个滑轮完全相同,其重力均为20𝑁.分别用如图所示的两种方式,
将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则𝑊1______𝑊2,𝜂1______𝜂2.(填“>”、“<”或“=”) 9. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一
小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能________(填“增加”或
“减少”),空气的内能是通过________方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过_________方式改变的.
10. 在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池,
用电压表测量这个自制电池的电压,其如图所示,这个电池的电压是______ V,电池的正极是______ (选填“锌片”或“铜片”)。
11. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的______冲程,
汽油机在某次工作时消耗汽油0.2𝑘𝑔,这些汽油完全燃烧放出______J的热量;汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过______的方式使水的内能增加。(汽油的热值为4.6×107𝐽/𝑘𝑔)。
12. 甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀的合金丝,甲、乙的长度相同,但甲较
粗;乙、丙的粗细相同,但丙较长,则这三根电阻丝的电阻值最大的是______ ,最小的是_____. 13. 灯泡L的额定电压为6V,小明通过实验测得其电流随电压变化的曲
线如图所示,当灯泡L正常发光,灯泡L的电阻是______𝛺;通过调节滑动变阻器,使灯泡L两端的电压为3V,则此时灯泡L消耗的实际功率为______W。
14. 如图(甲)是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图(
乙)所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1w,则电路电源电压为______V;再闭合开关𝑆1,电流表示数变化了______A,此时电路lmin消耗的总电能为______J。
15. 用如图实验装置可以完成“比较不同物质吸热的情况”的实验,两个电加热器要相同,且水和
煤油的质量要相等,实验通过比较______ (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和煤油吸收热量的多少.通过实验发现:______ (选填“水”或“煤油”)的温度升高的更快,所以质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是不相同的。
三、作图题(本大题共2小题,共5.0分)
16. 根据左图所示的实际电路,在右面的虚线框内画出电路图。
17. 据以下要求设计电路.先在甲图中画出电路图,再将乙图中相应的实物连接起来(导线不许出现
交叉).要求:①只闭合𝑆1时,绿灯发光,红灯不发光;②𝑆1、𝑆2 都闭合时,两灯都发光;③只闭合𝑆2时,两灯都不发光.
四、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
18. 下面是小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。
实验名称:测量滑轮组的机械效率 实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 (2)按如图安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
(3)匀速拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格。
(4)算出有用功𝑊有、总功𝑊总、机械效率𝜂并填入表格。
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据。 实验记录:
钩码重力次数 𝐺/𝑁 6 6 6 6 物体上升的有用功 高度ℎ/𝑐𝑚 3.00 5.00 8.00 10.00 𝑊有/𝐽 18.00 30.00 48.00 60.00 弹簧测力计拉力𝐹/𝑁 移动的距离𝑠/𝑐𝑚 2.38 2.40 2.36 2.35 9.00 15.00 24.00 30.00 总功 𝑊总/𝐽 21.42 36.00 56. 70.50 𝜂 1 2 3 4 84.0% 83.3% 84.7% 85.1% 实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关。请你评价小红的实验报告:
(1)小红的实验步骤中的错误之处是______。 (2)小红的实验报告中的不足之处是______。
(3)请理论上分析:小红的实验结论的错误之处是______。
19. 小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)闭合开关前,应向______(填“A”或“B”)端调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是______A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,根据重测的数据,并绘出IU图象如图丙的A所示。
(3)小张说要多次测量求小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?______(作出判断并说出理由)。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的IU图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是______。
20. 实验小组的同学用图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”.将钢球从某一高
度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞了出一段距离. (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______,钢球动能的大小是通过观察______来判断的. (2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到过竖直位置的______相同,从而探究动能与______关系. 试验次数 1 2 3 钢球质量/𝑔 20 40 60 钢球下摆高度/𝑐𝑚 20 20 20 木块滑行距离/𝑐𝑚 30 58 (3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换一个较大的木块,乙同学建议换用同样较长的木板,丙同学建议降低钢球下摆的高度.你认为应当采用______的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:______.
五、计算题(本大题共4小题,共22.0分)
21. 某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8𝑉,小灯泡的额
定功率估计在1W左右。
(1)请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接,连线时导线不能交叉。
(2)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是______。
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡正常发光时,电流表示数如图甲所示,请读出电流表的示数,并填入表格中。
(4)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整。 电压𝑈/𝑉 电流𝐼/𝐴 电功率𝑃/𝑊 灯泡发光情况 1.5 0.2 0.3 2.0 0.22 0.44 2.5 0.25 0.625 3.0 0.28 0.84 3.8 4.0 0.34 1.36 很暗→暗→正常发光→很亮 (5)小组同学们分析实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的,且灯泡的______,灯泡发光越亮。
(6)用图乙电路还可测量灯泡的______,当小灯泡正常发光时的电阻是______𝛺(取整数)。
22. 如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知绳子
的拉力为500N,则提升重物的过程中,求: (1)做的有用功。 (2)滑轮组的机械效率。 (3)拉力F的功率。
23. 如图所示,图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图,小灯泡规格是“6V3W”,闭合开关S,
当滑动变阻器滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路的电阻为𝑅1,电压表的示数为4V,当滑动变阻器滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路的电阻为𝑅2,电压表的示数为2V,且𝑅2=2𝑅1,测绘出小灯泡的𝐼−𝑈图象如图乙所示,电源电压保持不变。
(1)根据小灯泡的𝐼−𝑈图象判断,小灯泡的阻值是否恒定______(选填“恒定”或“不恒定”),用物理知识解释其原因是______。
(2)小灯泡正常发光时的电流是多少A?
(3)小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W? (4)电源电压是多少V?
24. 有一种PTC半导体元件,发热效率很高,且具有自动保温功能,其电阻𝑅𝑇随温度t的变化曲线
如图1所示,某新型智能电蒸锅的发热体就是采用这种材料制成的,图2是它的简化工作电路图,电源电压为220V,𝑅0是电阻(阻值可调但不受温度的影响),𝑅𝑇是PTC电阻则:
______(选填“先减小后增大”或“先(1)当𝑅𝑇的温度从40℃升高到120℃时,𝑅𝑇的电阻变化是:增大后减小”)。
(2)当温度达到100℃时,𝑅𝑇的阻值是多少?
(3)若此时电蒸锅的总功率为880W,则电阻𝑅0的阻值是多少?
(4)当𝑅0的阻值调节为10𝛺,𝑅𝑇的温度达到120℃时,电蒸锅的总功率是多少?
六、综合题(本大题共1小题,共5.0分)
25. 阅读下面的短文,回答问题
涡轮增压,是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。
汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。
涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样提高了进入气缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。 请回答下列问题:
(1)发动机排出废气的惯性只跟废气的______有关。
(2)发动机消耗内能驱动汽车行驶的是______冲程,该冲程将______能转化为______能。 (3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更______。 (4)发动机排出的废气的能量______(选填“能”或“不能”)全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。
-------- 答案与解析 --------
1.答案:B
解析:
本题考查物理知识在生活中的应用,要求学生掌握摩擦起电及电荷间相互作用的相关知识。 用手摩擦塑料绳时,由于摩擦生电而使塑料绳带上同种电荷,由电荷间的相互作用可知张开的原因。 ACD错误。 通过摩擦后,塑料绳带上了同种电荷,因同种电荷相互排斥从而使细丝张开,故B正确,故选B。
2.答案:C
解析:
根据题意可推测中学生的质量大约是50kg,跳起的高度大约是0.7米左右,由𝑊=𝐺ℎ可求出该同学从最高点至落地过程中重力所做的功。
本题关键从图象估算出中学生的质量和跳起的高度,并结合功的公式求解,是一道理论联系实际的题目,是中考的热点。
质量是50kg的中学生受到的重力:𝐺=𝑚𝑔=50𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=500𝑁;
该同学从最高点至落地过程中重力所做的功大约是:𝑊=𝐺ℎ=500𝑁×0.7𝑚=350𝐽,350J比较接近300J; 故选C。
3.答案:C
解析:解:①(𝑎)和(𝑏)中都是水并且水的质量都是相等的,所以比较水的温度,由于(𝑏)中的温度高于(𝑎)中的,所以(𝑏)中的内能大.
②(𝑐)和(𝑑)中都是煤油,温度相同,所以比较煤油的质量,质量大的内能大,所以(𝑐)中的内能大.故选C.
内能的大小与物体的温度以及物体的质量有关,所以在其他条件相同的条件下,对这两个要点进行比较就可以了.
一般都是采用的控制变量法进行比较,只要准确的掌握影响内能大小的因素就可以了.
4.答案:B
解析:解:AB、只闭合开关𝑆1和𝑆2时,电灯𝐿2被短路,电路为𝐿1的基本电路,电流表测通过𝐿1的电流,故A错误,B正确;
C、开关𝑆1、𝑆2、𝑆3都闭合时,形成了电源短路,电流表将被烧坏,故C错误; D、只闭合𝑆2和𝑆3时,形成了电源短路,电流表将被烧坏,故D错误。 故选:B。
本题考查了电路结构分析,分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式即可正确答题。
5.答案:D
解析:解:A、据题意可知,小球从A点到O点的过程中,质量不变,速度增大,高度减小,所以重力势能减小,动能变大,由于不计空气阻力,所以机械能不变,故A错误; B、据题意可知,小球离开B点后,做曲线运动,故B错误;
CD、由于机械能守恒,故①的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以①图线的机械能大于A点的机械能,故C错误;②图线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍具有向右运动的速度,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故D正确; 故选:D。
本题考查了对机械能守恒定律知识的应用,关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。
6.答案:C
解析:
本题考查的是滑动变阻器和欧姆定律的应用,属于基础题; 欧姆定律的公式为𝐼=𝑅。
A.电路为R与𝑅0串联,电压表测电源电压,所以体重增大,滑片向下移动时,电压表的示数不变,故A不符合题意;
B.电路为R与𝑅0串联,电压表串联在电路中,测电源电压,体重增大,滑片向下移动时,电压表示数不变,故B不符合题意;
C.电路为R与𝑅0串联,电流表测电路中的电流,体重增大,滑片向下移动,电路中的电阻减小,所以电流表示数增大,故C符合题意;
𝑈
D.电路为R与𝑅0串联,电流表与R并联,故R被短路,体重增大,滑片向下移动时,电流表示数不变,故D不符合题意。 故选C。
7.答案:C
解析:解:
A图,闭合开关后,电阻𝑅1被短路,只有𝑅2工作,此时电流表的示数为𝑅;
2
𝑈
B图,闭合开关后,电阻𝑅1和电流表被短路,只有𝑅2工作,则电流表的示数为0;
C图,开关S闭合前,只有电阻𝑅2工作,闭合开关后,两电阻并联,电流表测量干路的总电流,由并联电路的电流特点可得,电流表的示数为𝑅+𝑅;
1
2
𝑈𝑈
D图,开关S闭合前,只有电阻𝑅1工作,电流表测量𝑅1的电流,闭合开关后,两电阻并联,电流表仍测量𝑅1的电流,其示数为𝑅;
1
𝑈
综合分析可知C图中电流表的示数最大。 故选:C。
并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,串联电路的电阻大于任何一个分电阻; 根据𝐼=𝑅知,电压一定时,电阻越小,电流越大。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别以及电流表的测量范围。
𝑈
8.答案:< >
解析:解:由图可知,图中拉力𝐹1=𝐺1=400𝑁,而图中拉力为𝐹2=
𝐺1+𝐺22
=
400𝑁+20𝑁
2
=210𝑁;
设物体上升了h,则1图中拉力作用的距离为h;2图中物体上升的高度为2h; 则𝐹1做功𝑊1=𝐹1ℎ=400𝑁×ℎ=400ℎ; 𝐹2做功𝑊2=𝐹2×2ℎ=210𝑁×2ℎ=420ℎ; 故𝑊1<𝑊2;
因1中拉力的功等于克服重力的功,故1中没有额外功,故机械效率为100%, 而2中由于要拉动动滑轮,故克服动滑轮重力所做的功为额外功;故𝜂1>𝜂2; 故答案为:<;>
由滑轮的结构特点求得拉力的大小,因两物体升高的高度相同,速度相同,则由𝑊=𝐹𝑠及𝑃=𝐹𝑣可分别求得两个滑轮组中力所做功及功率的关系;根据有用功及总功利用机械效率公式可求得机械效率。
𝑃=𝐹𝑣是由𝑃=
𝑊𝑡
=
𝐹𝑆𝑡
=𝐹𝑣得出的,可以在选择题中直接运用;动滑轮可以省力,但是一定会费距
离,同时也一定会有额外功产生。
9.答案:增加 做功 热传递
解析:
迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。 解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答,相对比较简单,属于基础题。
迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方法增大空气内能的;当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
故答案为:增加;做功;热传递。
10.答案:0.6 铜片
解析:
根据电压表的量程和分度值读出示数即为电池的电压,根据“电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出”判断电池的正极。
本题综合考查电压表的读数以及电压表的正确使用,是一道基础题目。 由图可知,电压表选的量程为0~3𝑉,电池的电压为0.6𝑉;
因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极。 故答案为:0.6;铜片。
11.答案:压缩 9.2×106 热传递
解析:解:由图可知,两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程; 汽油完全燃烧产生的热量利用公式𝑄=𝑚𝑞=0.2𝑘𝑔×4.6×107𝐽/𝑘𝑔=9.2×106𝐽;
汽油机的温度比水的温度高,所以热量会从汽油机传向水,这是通过热传递的方式改变水的内能;
故答案为:压缩,9.2×106;热传递。
此题主要考查了汽油机的四个冲程的特点,热量的计算公式应用及改变物体内能的方式。
12.答案:丙;甲
解析:
本题考查了影响电阻大小的因素;导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。 导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,长度越大,横截面积越小,电阻越大。 甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的长度相同,但甲较粗,所以甲的阻值小于乙的阻值;乙、丙的粗细相同,但丙较长,所以丙的阻值大于乙的阻值;即阻值由大到小排列为:丙、乙、甲,则这三根电阻丝的电阻值最大的是丙,最小的是甲。 故答案为:丙;甲。
13.答案:10 1.5
解析:解:灯泡L的额定电压为6V,当灯泡L的电压为6V时正常发光,由其电流随电压变化的曲线知,此时对应的电流为0.6𝐴,根据欧姆定律灯的电阻𝑅=
𝑈𝐿𝐼𝐿
=0.6𝐴=10𝛺;
6𝑉
通过调节滑动变阻器,使灯泡L两端的电压为3V,由电流随电压变化的曲线知,此时的电流𝐼=0.5𝐴, 此时灯泡L消耗的实际功率𝑃=𝑈𝐼=3𝑉×0.5𝐴=1.5𝑊。 故答案为:10;1.5。
根据图中不同电压下电流随电压变化的曲线找出对应的电流大小,分别根据欧姆定律、𝑃=𝑈𝐼求灯的电阻和实际功率。
本题主要考查欧姆定律及电功率的公式等知识,关键是从图象中获取有效的信息。
14.答案:2 0.2 84
解析:解:(1)当闭合开关S、断开开关𝑆1时,电路为L的简单电路,
由甲图象可知,灯泡两端的电压为2V,通过灯泡的电流𝐼𝐿=0.5𝐴,此时小灯泡的实际功率恰好为1W,所以电源的电压𝑈=2𝑉。
(2)当再闭合开关𝑆1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时R两端的电压为2V,由图象可知𝐼𝑅=0.2𝐴,
因并联电路中各支路工作、互不影响,
所以,通过L的电流不变,则电流表示数的变化量:△𝐼=𝐼𝑅=0.2𝐴; 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路电流表的示数: 𝐼=𝐼𝐿+𝐼𝑅=0.5𝐴+0.2𝐴=0.7𝐴, 此时电路lmin消耗的总电能: 𝑊=𝑈𝐼𝑡=2𝑉×0.7𝐴×60𝑠=84𝐽。 故答案为:2;0.2;84。
(1)当闭合开关S、断开开关𝑆1时,电路为L的简单电路,由甲图象读出当小灯泡的实际功率为1W时两端的电压(即为电源的电压)和通过的电流;
(2)当再闭合开关𝑆1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点可知R两端的电压,由甲图象可知此时通过R的电流,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变,则通过R的电流即为电流表示数的变化量,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用𝑊=𝑈𝐼𝑡求出此时电路lmin消耗的总电能。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式、电功公式的应用,关键是能从图象中得出小灯泡的实际功率为1W的电压和通过的电流。
15.答案:加热时间;煤油
解析:
相同的加热器,加热时间越长,液体吸收的热量就越多;加热质量相同的液体,温度变化越大,说明比热容越小,吸热能力越差。
本题通过“比较不同物质的吸热能力”的实验考查控制变量法的应用。
比较不同物质吸热的情况的实验中,两个电加热器要相同,且水和煤油的质量要相等,实验通过比较加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少。
由𝑄=𝑐𝑚△𝑡可知,在吸收的热量、质量和温度变化量相同时,物质的比热容越小,温度升高的更快,而煤油的比热容小于水的比热容,因此煤油的温度升高更快。 故答案为:加热时间;煤油。
16.答案:解:
(1)由图知,电流从电源正极流出,依次通过𝐿2、𝐿1、开关回到电源负极,由此画出电路图,如图所
示:
(2)由图知,电流从电源正极流出后,分成两支,一支通过上面灯泡,一支通过开关和下面的灯泡,电流汇合后共同回到电源负极,由此画出电路图,如图所示:
。
解析:由实物图分析两灯泡连接方式和开关作用,根据实物图用各元件符号表示即可。 本题考查根据实物图画电路图的能力,能正确识别电路的连接方式是画电路图的前提。
17.答案:电路图如下:
,
实物图如下:
.
解析:
𝑆1、只闭合𝑆1时,绿灯发光,红灯不发光,说明𝑆1控制绿灯,由于两灯工作时互不影响,则两灯并联;𝑆2都闭合时,两灯都发光,说明𝑆2控制红灯;只闭合𝑆2时,两灯均不发光,说明𝑆2在支路控制红灯,𝑆1在干路控制整个电路.
本题考查了根据条件设计电路,设计电路时一般可以从以下几个方面考虑:首先判断用电器的连接方式,根据用电器是否同时工作基本上可以确定连接方式,其次根据开关在电路中的作用确定开关的位置,最后补全电源和导线完成一个完整的电路.用电器如果可以不同时工作,电路大多数为并
联.
只闭合𝑆1时,绿灯发光,红灯不发光,说明𝑆1控制绿灯,由于两灯工作时互不影响,则两灯并联;由于𝑆1、𝑆2都闭合时,两灯都发光,说明𝑆2控制红灯;只闭合𝑆2时,两灯均不发光,说明𝑆2在支路上控制红灯,𝑆1在干路上控制整个电路;则电路图如下:
,
所以,从正极开始连接,经𝑆1后分支,一支经红灯、𝑆2回到负极,另一支经绿灯回到负极,如图所示:
.
18.答案:有用功和做功计算错误;小红没有改变提升物体的重力;滑轮组的机械效率与物体的重力
无关
解析:解:(1)根据𝑊=𝐹𝑠计算有用功和做功,其中s和h的单位都是m,题目中按cm计算的,故小红的实验步骤中的错误之处是:有用功和做功计算错误;
(2)在研究滑轮组机械效率与物重关系时,需要控制其他物理量相同,改变物体的重力,由表格数据知小红的不足之处为:没有改变提升物体的重力; (3)在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,根据𝜂=
𝑊有用𝑊总
×100%=𝐺ℎ+𝐺
𝐺ℎ
动
ℎ
知,在动滑轮重力一定时,
物体越重,机械效率越高,小红的实验结论的错误之处是:滑轮组的机械效率与物体的重力无关。 故答案为:(1)有用功和做功计算错误;(2)小红没有改变提升物体的重力;(3)滑轮组的机械效率与物体的重力无关。
(1)根据各物理量的单位分析解答; (2)根据控制变量法分析解答; (3)根据𝜂=
𝑊有用𝑊总
×100%=𝐺ℎ+𝐺
𝐺ℎ
动
ℎ
知,在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与物
体的重力,和动滑轮的重力有关。
本题考查了影响滑轮组机械效率的方法,是一道中等题。
19.答案:A;0.26;变大;不同意;灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义;
电压表接在了滑动变阻器两端
解析:解:
(1)为了保护电路,应将滑片移到变阻器的最大阻值处,由图甲知,应向A端调整滑动变阻器的滑片,使电路中电阻最大,电流最小;
(2)由图乙知,电流表使用0~0.6𝐴量程,分度值为0.02𝐴,此时电流值为0.26𝐴;
由图知,L与变阻器串联,电压表测灯泡L两端电压,所以电压表示数小于电源电压。当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大;
(3)因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,通过灯电流越大,根据𝑃=𝑈𝐼灯的功率越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(4)丙图中的B图象,随着电流的增大,电压减小,正好与A图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器两端。 故答案为:(1)𝐴; (2)0.26;变大;
(3)不同意;灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义; (4)电压表接在了滑动变阻器两端。
(1)连接电路时,开关应断开,应将滑片滑动变阻器的最大值处;
(2)由图乙根据电流表的量程和分度值,读出电流表示数;灯丝烧断,电压表被串联入电路中,由此分析其示数的变化情况;
(3)影响电阻的因素有:导体的温度、长度、横截面积和材料等,而小灯泡两端的电压不同,小灯泡灯丝的温度会不同,因此电阻也不同;
(4)电压表并联在灯泡两端时,随着电流的增大,灯泡两端的电压增大,根据串联电路电压的特点,变阻器两端的电压会随之减小。
本题考查了伏安法测电阻实验中注意事项、电路故障与现象的对应关系、串联电路的规律、影响电阻的因素及数据的处理等知识,涉及知识点多,综合性强,均为中考中的热点问题,要准确掌握。 将钢球从某一高度由静止释放 木块运动的距离 速度 质量 乙 在速度一定时,质量20.答案:
越大动能越大
解析:解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;
(2)让小球从斜面的同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同,从而探究动能与质量的关系; (3)上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用乙的建议; (4)有表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大.
故答案为:(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)速度;质量;(3)乙;(4)在速度一定时,质量越大动能越大.
(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能够做功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大.
(2)影响动能大小的因素是质量和速度,在研究时要采用控制变量法,速度相同是研究动能与质量的关系;
(3)由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的;
(4)运用控制变量法,通过数据得出结论.
用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;采用控制变量法研究实验时,一定注意相同因素和不同因素.
21.答案:灯泡断路 实际功率 实际功率越大 电阻 12
解析:解:(1)灯泡的额定电压为3.8𝑉,电压表选择0~15𝑉量程,电压表与灯泡并联。
电路电流约为:𝐼=𝑈=3.8𝑉=0.26𝐴<0.6𝐴,所以电流表使用0~0.6𝐴量程,电流表与灯泡串联。 电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。如图。
𝑃
1𝑊
(2)电压表有示数,且接近电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路,电流表无示数。 (3)电流表使用的0~0.6𝐴量程,每一个大格代表0.2𝐴,每一个小格代表0.02𝐴,电流为0.32𝐴。 (4)𝑃=𝑈𝐼=3.8𝑉×0.32𝐴=1.216𝑊。
(5)实验过程中,灯泡越来越亮,实际功率越来越大,灯泡亮度取决于灯泡的实际功率。 (6)知道灯泡电压和电流,还能计算灯泡电阻。 灯泡正常工作时电阻:𝑅=
𝑈𝐼
=0.32𝐴=12𝛺。
3.8𝑉
故答案为:(1)如图;(2)灯泡断路;(3)0.32;(4)1.216;(5)实际功率;实际功率越大;(6)电阻;12。 (1)灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联。
由灯泡的额定电压和额定功率求电流,来确定电流表的量程,电流表与灯泡串联。 注意电压表和电流表的正负接线柱。 (2)电流表指针不动,
如果电路电流太小,电路正常,灯泡不亮,灯泡两端电压较小,电压表示数较小。
如果电路无电流,电路断路,灯泡不亮,电压表示数为电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路。 (3)电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。 (4)知道灯泡的额定电压和额定电流,根据𝑃=𝑈𝐼计算额定功率。
(5)由实验数据得出,灯泡亮度跟灯泡实际功率有关,灯泡实际功率越大,灯泡越亮。 (6)知道灯泡的电压和电流,可以求出灯泡的电阻。
(1)补全实物连接图时,主要考虑电压表、电流表、滑动变阻器:
电压表量程根据灯泡的额定电压或电源电压来确定,电压表并联在灯泡的两端。
根据灯泡的额定电压和电阻,或根据灯泡的额定电压和额定功率,来判断电流表的量程,电流表串联在电路中。
滑动变阻器有4个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路,使滑动变阻器串联在电路中。 (2)从实验数据中总结灯泡亮度的决定因素,首先明白灯泡亮度与实际功率有关,才不会答出亮度与
电压有关或亮度与电流有关。
22.答案:解:(1)做的有用功:𝑊有=𝐺ℎ=800𝑁×1𝑚=800𝐽;
(2)由图可知,𝑛=2,则绳子自由端被拉下的距离:𝑠=𝑛ℎ=2×1𝑚=2𝑚; 拉力做的总功:𝑊总=𝐹𝑠=500𝑁×2𝑚=1000𝐽, 轮组的机械效率:𝜂=(3)拉力的功率:𝑃=
𝑊有用𝑊总
×100%=
1000𝐽10𝑠
800𝐽1000𝐽
=80%;
𝑊总𝑡
==100𝑊,
答:(1)做的有用功800J; (2)滑轮组的机械效率80%; (3)拉力F的功率100W。
解析:(1)根据𝑊=𝐺ℎ求出有用功;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据𝑠=𝑛ℎ求出绳子自由端被拉下的距离;根据𝑊=𝐹𝑠求出总功,利用𝜂=
𝑊有用𝑊总
×100%求出滑轮组的机械效率。
(3)利用𝑃=𝑡求出拉力的功率,
本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组𝑠=𝑛ℎ、有用功、总功的理解和运用,因条件已给出,难度不大。
𝑊
23.答案:不恒定 灯丝电阻随温度改变而改变
解析:解:(1)根据小灯泡的𝐼−𝑈图象判断,小灯泡的阻值不恒定,其原因是灯丝电阻随温度改变而改变;
(2)由𝑃=𝑈𝐼可得,小灯泡正常发光时的电流: 𝐼𝐿=𝑈=
额
𝑃额
3𝑊6𝑉
=0.5𝐴;
(3)有图象知,小灯泡𝑈𝐿=2𝑉时,𝐼𝐿′=0.25𝐴,
小灯泡的实际功率:𝑃𝐿实=𝑈𝐿𝐼𝐿′=2𝑉×0.25𝐴=0.5𝑊,
𝑈
(4)𝑃在A点时,𝑈灯=4𝑉,变阻器阻值𝑅1,由欧姆定律𝐼=𝑅可得,𝑈=𝑈灯+𝐼1𝑅1,
P在B点时,𝑈灯′=2𝑉,𝑈=𝑈灯′+𝐼2𝑅2,且𝑅2=2𝑅1------①,
由图象可得,𝐼1=0.4𝐴,𝐼2=0.25𝐴, 代入数据,𝑈=4𝑉+0.4𝑅1------②, 𝑈=2𝑉+0.25𝑅2------③, 4𝑉+0.4𝑅1=2𝑉+0.25×2𝑅1, 解得,𝑅1=20𝛺,𝑅2=40𝛺, 代入②得,𝑈=12𝑉。
答:(1)不恒定;灯丝电阻随温度改变而改变;(2)小灯泡正常发光时的电流是0.5𝐴; (3)小灯泡两端电压为2V时的实际功率是0.5𝑊; (4)电源电压是12V。
(1)分析表中图象,根据实验数据分析得出结论; (2)由𝑃=𝑈𝐼变形可求小灯泡正常发光时的电流;
(3)由图乙可知,小灯泡两端电压为2V时的电流,由𝑃=𝑈𝐼可求实际功率; (4)由欧姆定律分别列出滑动变阻器滑片P在A点、B点的等式方程求解。 本体主要考查欧姆定律、电功率的计算,掌握有关公式可解。
24.答案:先减小后增大
解析:解:(1)由图1可知,温度从40℃升高到120℃时,𝑅𝑇的阻值先减小后增大。 (2)由图1可知,当温度达到100℃时,𝑅𝑇=40𝛺。 (3)由𝑃=𝑅=
𝑈2𝑃
𝑈2𝑅
可得,电路中的总电阻:
=55𝛺,
=
(220𝑉)2880𝑊
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻𝑅0的阻值:𝑅0=𝑅−𝑅𝑇=55𝛺−40𝛺=15𝛺; (4)由图象可知,𝑅𝑇的温度达到120℃时时,𝑅𝑇′=100𝛺, 电路总电阻:𝑅′=𝑅0′+𝑅𝑇′=10𝛺+100𝛺=110𝛺, 电蒸锅的总功率: 𝑃′=
𝑈2𝑅′
=
(220𝑉)2110𝛺
=440𝑊。
答:(1)先减小后增大;
(2)当温度达到100℃时,𝑅𝑇的阻值是40𝛺; (3)电阻𝑅0的阻值是15𝛺;
(4)当𝑅0的阻值调节为10𝛺,𝑅𝑇的温度达到120℃时,电蒸锅的总功率是440W。 (1)由图1可知温度从40℃升高到120℃时𝑅𝑇阻值的变化; (2)由图1可知当温度达到100℃时𝑅𝑇的阻值; (3)根据𝑃=
𝑈2𝑅
求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻𝑅0的阻值;
𝑈2𝑅
(4)由图象可知,𝑅𝑇的温度达到120℃时的阻值,利用𝑃=
可求出电蒸锅的总功率。
本题考查了电阻的串联和电功率公式的应用,从图象中读出不同温度时电阻𝑅𝑇的阻值是关键,难度不大。
25.答案:(1)质量 (2)做功;内;机械 (3)多 ;(4)不能
解析:解:
(1)惯性大小只跟物体的质量大小有关,所以发动机排出废气的惯性只跟废气的质量有关; (2)四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,使汽车获得动力;
(3)“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而提高了热机效率,所以在吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更多;
(4)发动机排出的废气带动叶轮转动过程中,要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以发动机排出的废气的能量不能全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。 故答案为:(1)质量;(2)做功;内;机械;(3)多;(4)不能。 (1)惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关;
(2)在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能,在此冲程汽车获得动力;(3)从燃料燃烧更充分、废弃做功等方面分析回答;
(4)叶轮在转动过程中,要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,据此进行分析。
此题主要考查了惯性大小的影响因素、四个冲程中的能量转化情况、涡轮增压的汽车的优点以及能量的转化,属于综合性题目。
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