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文档简介
重庆市重点中学2023-2024学年九年级下学期第一次月考物理试题(二)一、选择题(本题共8小题,每小题只有一个选项符合题意)1.下列物理量的估测中最接近实际的是()A.人体的电阻约为100ΩB.一枚悬浮在盐水中的鸡蛋所受到浮力约为0C.一部华为P60手机的质量为2kgD.重庆歌乐山山顶的大气压强约为12.如图所示,下列说法正确的是()A.冰山的温度低于0℃,冰山没有内能B.隆冬季节草上的霜是水蒸气凝固形成的C.用铁锅炒菜是因为铁锅的比热容较大D.用活塞向瓶内打气,瓶塞飞起,瓶口出现的白雾是液化现象3.如图所示的各种情景,下列说法正确的是()A.甲图中:当阀门打开,蓄水槽中的水流动时,B管中水柱高度最高B.乙图中:在同一地点做托里拆利实验,玻璃管稍倾斜一些时,水银柱的长度变大C.丙图中:水坝筑成上窄下宽的形状,是由于越深处水对坝体侧面浮力越大D.丁图中:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,受到水的压强逐渐变小、浮力不变4.小亮是一位体育爱好者,他运用学过的物理知识对如图所示的运动项目进行分析,下列说法正确的是()A.甲图中运动员正在跳高,当他腾跃到最高点时,所受合力为零B.乙图中运动员游泳时向后拨水,他向前进,说明物体间力的作用是相互的C.丙图中运动员正在投篮,篮球出手后仍能继续向前是因为受到惯性的作用D.丁图中运动员举着杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对他的压力是一对平衡力5.现有“6V3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡LA.串联接在6V的电源上,通过L1和LB.串联接在6V电源上,L1C.串联接在12V的电源上,两灯均能正常发光D.并联在5V的电源上,L1和L6.两个圆柱形薄壁容器放在水平面上,底面积分别为S甲、S乙。其中分别盛有质量为m甲、m乙,体积为V甲、V乙两种液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两液体中分别浸没一个相同的物体(容器足够高),液体对容器底部压强的增加量为Δp甲、Δp乙,则下列选项中一定能使Δp甲>Δp乙的是()A.S甲<S乙,m甲=m乙,V甲>V乙 B.S甲>S乙,m甲>m乙,V甲<V乙C.S甲>S乙,V甲<V乙,p甲=p乙 D.S甲<S乙,V甲>V乙,p甲<p乙7.在电学实验中,电流表的内阻几乎为零,但实验室中有一种小量程电流表,其内阻不为零,在处理这种电流表时,可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联(如图中虚线框所示)要测量一只这种电流表的内阻R的阻值,电路设计如图所示,电源电压不变,R1:R2=1:2,当S1闭合S2断开时,电流表示数I1=0.15A,R1消耗的电功率为P1;当S1断开S2闭合时,电流表示数为I2,RA消耗的电功率为0.1W,R2消耗的电功率为P2;且P1:P2=9:8,则下列说法正确的是()A.I2=0.225A B.RA=20Ω C.U=3V D.P1=0.3W8.如图甲所示,A、B两正方体静置在水平地面上,已知A的密度ρA=2×103kg/m3,A的边长LA=10cm。若将B用体积不计的细铁丝按压在装有适量水、底面积为500cm2的薄壁柱形容器底部,放开后,正方体B上、下表面所受液体压强随时间变化的关系如图乙所示,整个过程中正方体B始终保持直立且未出现回落。下列说法正确的是()①正方体B的边长是20cm②B最终静止时,容器底部受到的液体压强减小了480Pa③图甲中沿A、B上方分别水平切割相等高度,剩余压强可能相等④图甲中在A、B上方中央分别放置相等重物后,A、B对地面的压强可能相等A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④二、填空作图题9.英国物理学家,通过十余年的实践探究,终于发现了电磁感应现象。根据电磁感应原理制造的是(选填“发电机”或“电动机”)。10.氢能源作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。2kg氢能源完全燃烧放出的热量为J。若有21%的热量被水吸收,可以使kg的水从20℃升高到70℃。[c水=4.11.如图a为两个电路元件甲和乙两端的电压和通过它们电流之间的关系,把它们串联在电源电压为3V的电路中,如图b,闭合开关,这时元件甲的电功率是W,把它们并联在某一电路中,干路上电流为0.6A,则元件乙在1min内做的功为J。12.如图所示,一个重3N,底面积为100cm2足够高的柱形容器,装有深15cm的液体,现把质量为m=480g,高15cm,底面积为50cm2一圆柱体放入其中,处于漂浮状态,浸在液体中的深度为ℎ=12cm,则圆柱体受到的浮力为13.在如图的电路中,电源两端的电压U保持不变,只闭合开关S1,当滑动变阻器R3的滑片P滑至最右端,滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时,电阻R2消耗的电功率P0=8W;再将滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端,滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时,电压表V1的示数为U1,V2的示数为U2,U1:U2=1:4;只闭合开关S1和S3,R2置于最大阻值处,电路消耗的总功率为P1;只闭合开关S1和S2,电路消耗的总功率为P2,P1:P2=1:2,则电阻R1和R2的最大阻值之比为,若因操作不当使R2断路,在保证电路安全的前提下闭合所有开关,电路的总功率最小值是W。14.如图所示,重6N的木块漂浮在液面,请画出物体受到的浮力F浮15.请按要求作图。如图,请将图中的灯、开关正确连入家庭电路。三、实验探究题16.诚诚同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)压强计是通过来反映被测压强的大小的;(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是____(选填“A”“B”);A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装(3)分析图乙A、B两图的实验现象,得出的结论是:液体压强大小与有关;(4)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系,应选用两图进行对比;(5)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的液面的高度差(选填“变大”、“变小”或“不变”);(6)聪明的诚诚想知道C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置.内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作:①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度ℎ以及清水与盐水的液面高度差Δℎ,请你写出盐水的密度表达式:ρ盐水=(用含有ℎ、Δℎ和17.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验课上,勤勤和立立选用一实心物块、弹簧测力计、体积相同的水和盐水等进行探究。(1)将实心物块挂在弹簧测力计下,然后将物块缓慢浸入水中,当物块在图甲中b、c、d位置时分别记录弹簧测力计的示数,其中图甲b中物块所受浮力大小为N;(2)分析图甲a、b、c三次实验可以得到结论:物体在水中受到的浮力大小与有关;(3)分析a、d、e三次实验,可知其他条件一定时,液体密度越大,物体受到的浮力(选填“越大”或“越小”);(4)勤勤通过a、b、c、d四次实验发现,物体浸没液体前,随着浸入深度越来越大,弹簧测力计示数一直在减小,但物体浸没之后弹簧测力计示数不变。于是得出结论:物体所受浮力的大小在浸没液体前,与浸入液体的深度有关;浸没之后与浸入液体的深度无关。勤勤的结论是(选填“合理”或“不合理”)的,理由是;(5)由图甲a、d、e可知,物块的体积为cm3,盐水的密度为(6)在实验过程中,立立同学想用自制的“密度计”测液体的密度。他将一个吸管的底部密封,并缠上铜丝,制成简易密度计。密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示,如图乙所示。立立将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,他在密度计上与液面相平的位置处标注0.8g/cm3;立立将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,他在密度计上与液面相平的位置处标注1.18.如图所示,达达做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源为4节新的干电池串联而成,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样,滑动变阻器的规格是“30Ω1A”。(1)请你将图甲中未完成的电路连接好(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗);(2)连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是;(3)电路故障排除后,闭合开关,逐步移动滑片,电压表示数如图乙,为使灯泡正常发光,应向(选填“左”、“右”)端移动滑片P;图丙为灯泡的I−U图像,达达发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比也变大了,其原因是;(4)达达调节滑动变阻器的过程中,发现滑动变阻器的电阻变化量(选填“>”、“<”或“=”)灯泡的电阻变化量;当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在下列选项的范围内;A.0~0.4WB.0.32W~0.48WC.0.48W~0.6WD.0.6W~0.75W(5)测完小灯泡的额定功率之后,达达绘制出小灯泡的P−I2和A. B.C. D.(6)邻组的阳阳同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将5Ω的定值电阻代替小灯泡接入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V,不改变其它电路元件。在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后,他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究,阳阳同学设计了如下方案,你认为不可行的一项是____。A.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40ΩB.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是2V~5VC.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0D.如果只串联一个定值电阻,则可以串联一个15Ω的电阻四、计算题(解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不给分)19.我国自主生产的某型号水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22t,水上最大速度14km/h,陆地最大速度54km/h。(1)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4m(2)该水陆两用坦克有个500cm20.小宏新买的电饭锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,开关S2是自动控制开关,开关S2向上与触点a、b接通,向下仅与触点(1)电热丝R2(2)电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能;(3)在傍晚用电高峰期,家中只接该电饭锅,闭合开关S1使其开始工作11min(由于热量原因,该过程中S2始终与触点a、21.如图甲所示,圆柱形玻璃杯A、实心柱体B用细线相连放入装水的薄壁柱形容器中处于静止状态,此时细线拉直(细线不可伸长且质量体积均忽略不计)细线的拉力为2N,A的重力为6N,物体B的体积为100cm3,柱形容器的底面积为500cm2。在打开容器底部水龙头放水的过程中,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙所示。(1)未放水前(如图甲),玻璃杯A受到的浮力为多少?(2)物体B的密度为多少?(3)若t1时刻到t
答案解析部分1.【答案】B【知识点】物理常识【解析】【解答】A、通常情况下人体电阻约为2000Ω,故A不正确。
B、一枚鸡蛋的重力约为0.5N,悬浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力等于其重力,约为0.5N,故B正确。
C、一部华为P60手机的质量为200g=0.2kg,故C不正确。
D、地面附近气压约为1.0×105Pa,大气压随着海拔高度的增加而减小,所以重庆歌乐山山顶的大气压强小于1.0×105Pa,故D不正确。
故答案为:B。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。2.【答案】D【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;内能的概念;比热容【解析】【解答】A.冰山的温度低于0℃,冰山内能较少,但是仍然有内能,故A错误;
B.隆冬季节草上的霜是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故B错误;
C.用铁锅炒菜是因为铁锅的比热容较小,升温较快,故C错误;
D.用活塞向瓶内打气,瓶塞飞起,瓶口出现的白雾是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故D正确。
故选D。
【分析】A.一切物体都有内能;
BD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称;
C.根据Q=cm△t可知,不同物质吸收相同的热量时,比热容越小,则温度升高越多。3.【答案】B【知识点】液体压强的特点;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系;阿基米德原理【解析】【解答】A.根据甲图可知,B管下方最细,则水流速度最大,水的压强最小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,B管内液柱高度最小,故A错误;
B.当大气压强不变时,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,玻璃管内外高度差不变,故B正确;
C.水坝筑成上窄下宽的形状,是因为水的压强随深度的增加而增大,故C错误;
D.金鱼吐出的气泡正在水中上升时,深度减小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,受到水的压强逐渐变小。而气泡的体积逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,气泡受到的浮力变大,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据流体压强和流速的关系判断;
B.根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
C.根据液体压强随深度的变化规律判断;
D.根据深度对液体压强的影响分析,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力变化。4.【答案】B【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;平衡力的辨别【解析】【解答】A.甲图中运动员正在跳高,当他腾跃到最高点时,它只受重力作用,因此合力不为零,故A错误;
B.乙图中运动员游泳时向后拨水,他向前进,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.丙图中运动员正在投篮,篮球出手后仍能继续向前是因为篮球有惯性,故C错误;
D.丁图中运动员举着杠铃在空中静止不动,杠铃的重力和杠铃对他的压力没有作用在同一物体上,且方向相同,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
【分析】A.对最高点时的运动员进行受力分析即可;
B.根据力的作用的相互性分析判断;
C.惯性是物体的一种性质,不是力的作用;
D.平衡力的条件:大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上。5.【答案】B【知识点】实际功率【解析】【解答】甲、乙两灯泡的额定电压相等,额定功率不同,由P=U2R可得,两灯泡的电阻之比:R1:R2=P2:P1=6W:3W=2:1。
A、串联接在6V的电源上,因串联电路中各处的电流相等,则通过L1和L2中的电流之比为1:1,故A错误。
B、串联接在6V电源上,由于L1和L2中的电流相等,根据P=I2R可知L1和L2实际功率之比为:P1':P2'=R1:R2=2:1,所以P1'>P2',则L1更亮些,故B正确。
C、串联接在12V的电源上,由串联电路的分压特点可知,两灯泡两端分得的电压之比为:U1':U2'=R1:R2=2:1,所以,U1'=8V,U2'=4V,故灯泡两端的电压都不与额定电压相等,故都不能正常发光,故C错误。
D、并联在5V的电源上,根据P=U2R两灯泡并联工作时实际功率之比P1″:P2″=R2:R1=1:2,故D错误。
故答案为:B。
【分析】甲、乙两灯泡的额定电压相等,额定功率不同,根据P=U2R求出两灯泡的电阻之比。
(1)两灯泡串联工作时,根据串联电路的电流特点可知电流之比。
6.【答案】C【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用【解析】【解答】根据题意可知,ρ甲=m甲V甲,ρ乙=m乙V乙;
当在两液体中分别浸没一个相同的物体(体积为V)后,液面升高Δℎ=VS容,
由p=ρ液体gh可知,液体对容器底压强增加量:
Δp甲=ρ甲gΔh甲=m甲V甲gVS甲,
Δp乙=ρ乙gΔh乙=m乙V乙gVS乙,
要使Δp甲>Δp乙,即:m甲VV甲S甲>m乙VV乙S乙,
则有m甲V乙S乙>m乙V甲S甲,
A.若S甲<S乙,m甲=m乙,V甲>V乙,则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定,故A错误;
B.若S甲>S乙,m甲>m乙,V甲<V乙,则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定,故B错误;
C.若S甲>S乙,V甲<V乙7.【答案】C【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算【解析】【解答】AB.当S1闭合、S2断开时,R1与RA串联,电流表测电路中的电流;当S1断开S2闭合时,R2与RA串联,电流表测电路中的电流,
因P1:P2=9:8,且R1:R2=1:2,
所以,由P=I2R可得:P1P2=I12R1I22R2=I12I22×R1R2=I12I22×12=9:8,
解得:I1I2=32,则I2=23I1=23×0.15A=0.1A,故A错误;
则RA的电阻值:RA=PAI22=0.1W(0.1A)2=10Ω,故B错误;
CD.因电源的电压一定时,电路中的电流与总电阻成反比,
所以I1I2=RA+R2RA+R1=10Ω+28.【答案】A【知识点】压强的大小及其计算【解析】【解答】①由乙图可知,当B物体上表面受到液体的压强为0时,其下表面所受压强为2000Pa,
其所受浮力:F浮=p下S=2000Pa×S①
此时B物体刚好完全浸没在液体中,根据阿基米德原理可知,
此时物体所受浮力:F浮=ρ水V排g=ρ水gShB=1×103kg/m3×10N/kg×ShB②
由①②式解得hB=0.2m=20cm,故①正确;
因为B物体是正方体,其底面积:S=(hB)2=(0.2m)2=0.04m2,
则B完全浸没时所受浮力:F浮=p下S=2000Pa×0.04m2=80N,
②B最终静止时,其下表面所受压强为1400Pa,此时物体所受浮力:F'浮=p'下S=1400Pa×0.04m2=56N,
B物体受到的浮力减小量:ΔF=F浮-F'浮=80N-56N=24N,
即容器底所受压力减小了ΔF=24N,则容器底部受到的液体压强减小量:Δp=ΔFS容=24N500×10−4m2=480Pa,
故②正确;
③物体A的重力:GA=ρAg(LA)3=2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=20N,
B最终静止时漂浮,所受浮力等于自身重力,则物体B的重力:GB=F'浮=56N,
又因为GB=ρBg(hB)3则ρB=GBg(ℎB)3=56N10N/kg×(0.2m)3=0.7×103kg/m3,
图甲中沿A、B上方分别水平切割相等高度h,则剩余部分对地面的压力:
FA=GA-GA切=GA-ρAg(LA)2h=20N-2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2h,
FB=GB-GB切=GB-ρBg(hB)2h=56N-0.7×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)2h,
对地面的压强:pA=FA(LA)2=20N−2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2ℎ(0.1m)2,
pB=FB(L9.【答案】法拉第;发电机【知识点】电磁感应【解析】【解答】英国物理学家法拉第通过十余年的实践探究,终于发现了电磁感应现象。根据电磁感应原理制造的是发电机。
故答案为:法拉第;发电机。
【分析】法拉第于1831年发现了电磁感应现象。根据这个现象发明了发电机。10.【答案】2.86×10【知识点】热量的计算;燃料的热值【解析】【解答】(1)2kg氢能源完全燃烧放出的热量为:Q放=q氢m=1.43×108J/kg×2kg=2.86×108J;
(2)有21%的热量被水吸收,则水吸收的热量为:Q吸=ηQ放=21%×2.86×108J=6.006×107J;
水的质量为:m水=Q吸c水(t−t0)=6.006×1011.【答案】0.8;24【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;电功率的计算【解析】【解答】(1)甲乙串联时电流相等,并且U=U甲+U乙=3V。根据图a可知,当I=0.4A时,U甲=2V,U乙=1V,则元件甲的电功率P甲=U甲I=2V×0.4A=0.8W;
(2)因并联电路两端电压相等,而干路电流等于各支路电流之和,即0.6A,所以根据图a可知,电路两端电压为1V是,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,故元件乙在1min内做的功:W乙=UI't=1V×0.4A×60s=24J。
【分析】(1)元件甲和乙串联时,通过它们的电流相等,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,根据图象读出符合条件的电压值和电路中的电流,再根据P=UI求出元件甲的电功率;
(2)把它们并联在某一电路中,它们两端的电压相等,根据图象得出各自对应的电流,再根据并联电路的电流特点求出元件乙中的电流,最后根据W=UIt求出元件乙在1min内做的功。12.【答案】4.8;1.28×103【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理【解析】【解答】(1)圆柱体在液体中处于漂浮状态,则圆柱体受到的浮力为:F浮=G=mg=0.48kg×10N/kg=4.8N;
(2)圆柱体漂浮时排开液体的体积为:V排=S圆柱h=50cm2×12cm=600cm3,
由F浮=ρ液gV排可知,液体的密度为:ρ液=F浮gV排=4.8N10N/kg×600×10−6m3=0.8×103kg/m3
,
用外力将圆柱体向下压h1=2cm时,设液面上升高度为h2,
排开液体的体积为:ΔV排=S容h2=S圆柱(h1+h2),
则液面上升的高度为:ℎ2=S圆柱ℎ1S容−S圆柱=50cm213.【答案】1:2;45【知识点】电功率的计算【解析】【解答】(1)只闭合开关S1和S3,R2置于最大阻值处时,电路为R2最大阻值的简单电路,则电路消耗的总功率:P1=U2R2,
只闭合开关S1和S2时,电路为R1的简单电路,则电路消耗的总功率:P2=U2R1,
所以P1:P2=U2R2:U2R1=R1:R2=1:2;
(2)闭合S1,滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端,滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时,R1和R3的最大阻值串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R3两端的电压;
因串联电路中各处的电流相等,且U1:U2=1:4,
所以,由I=UR可得:U1U2=I2R1I2R3=R1R3=14,即R3=4R1=2R2,
闭合S1,滑动变阻R3的滑片P滑至最右端,滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时,R1与R2的最大阻值串联;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电阻R2消耗的电功P0=8W,
所以,电路的总功率:
P=I12(R1+R2)=I12(12R2+R2)=32I12R2=32P0=32×8W=12W,
P=U2R1+R2=U212R2+R2=12W,
则U2=18W×R2,
若因操作不当使R2断路,在保证电路安全的前提下闭合所有开关,R1与R3的最大阻值并联时电路的总功率最小,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路的总电阻:R=R1R3R1+R3=12R2×2R212R2+2R14.【答案】【知识点】浮力的示意图【解析】【解答】根据题意可知,木块受到的浮力等于重力,也就是6N,作用在木块的重心上,方向竖直向下,如下图所示:
【分析】根据题意确定木块受到浮力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。15.【答案】【知识点】家庭电路的连接【解析】【解答】在家庭电路中,开关必须接在火线和灯泡之间,即从火线上引线,先接火线,再接灯泡,最后与零线连接,如下图所示:
【分析】根据家庭电路连接的知识分析解答。16.【答案】(1)U形管中液面的高度差(2)B(3)液体深度(4)B、C(5)变大(6)ρ【知识点】探究液体压强的特点实验【解析】【解答】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是取下软管重新安装,故选B;
(3)根据图片可知,A、B中橡皮膜所在的深度不同,那么得到:液体压强与液体深度有关;
(4)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系,需要控制深度相同,只改变液体密度,故选实验B和C;
(5)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),此时液体重力增大,则液体产生的压强增大,那么U形管两侧液面的高度差变大。
(6)当橡皮膜变平时,水产生的压强和盐水产生的压强相等,
即p水=p盐水;
ρ水g(h+△h)=ρ盐水gh;
解得:ρ盐水=ρ水(ℎ+Δℎ)ℎ。
【分析】(1)当橡皮膜上受到压强时,U形管两侧液面出现高度差,且高度差越大,说明压强越大;
(2)当软管内气压较大时,U形管两侧出现高度差,此时可以去掉软管重新连接,从而使U形管两侧液面相平;
(3)根据图片分析A、B实验中哪个因素不同即可;17.【答案】(1)1.4(2)物体排开液体的体积(3)越大(4)不合理;将长方体竖挂在弹簧测力计下,使长方体浸入水中直至刻度线处,然后将长方体横挂在弹簧测力计下,使长方体浸入水中直至刻度线处,两次弹簧测力计的示数相同,说明浮力相同,所以浸没前,物体浸入水中的深度不一样,如果排开液体的体积相同,浮力相同,在浸没液体前,浮力与深度无关。(5)200;1.2×103(6)11【知识点】探究浮力大小的实验【解析】【解答】(1)由图甲a可知,物块受到的重力是4.8N,由图甲b可知物体受到的拉力为3.4N,物块所的浮力大小为:F浮1=G-Fb=4.8N-3.4N=1.4N;
(2)由图甲a、b、c所示实验可知在同种液体中,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,说明物体在水中受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)由图甲a、d、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度不同,可探究浮力大小与液体的密度的关系。盐水的密度较大,物体在盐水中,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,可以得到:其他条件一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(4)勤勤的结论是不合理的,
控制浸入水中体积相同,先将长方体竖挂在弹簧测力计下,使长方体浸入水中直至如图刻度线处,然后将长方体横挂在弹簧测力计下,使长方体浸入水中直至如图刻度线处,两次弹簧测力计的示数相同,说明浮力相同,所以浸没前,物体浸入水中的深度不一样,如果排开液体的体积相同,浮力相同,在浸没液体前,浮力与深度无关。
(5)由图甲a和d得到物块受到的浮力:F浮2=G-Fd=4.8N-2.8N=2N,
物块的体积为:V=V排=F浮2ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m3=200cm3;
由图甲a和e得到物块受到的浮力:F浮3=G-Fe=4.8N-2.4N=2.4N
物块排开盐水的体积等于物块的体积,盐水的密度:ρ盐=F浮3gV排=2.4N10N/kg×2×10−4m3=1.2×103kg/m3;
(6)设吸管长度为h,底面积为S,密度计重力为G,将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,酒精的密度为0.8g/cm3,即0.8×103kg/m3,
密度计漂浮在酒精中,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,即F浮酒精=G;
结合阿基米德原理得:ρ酒精gV排酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×(h-6×10-2m)×S=G①,
将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,密度计漂浮在水中,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,即F浮水=G,
结合阿基米德原理得:ρ水gV排水=1×103kg/m318.【答案】(1)(2)灯泡短路(3)右;由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大(4)>;D(5)B(6)D【知识点】功率的测量实验【解析】【解答】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:;
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,故故障可能与电压表并联的灯泡短路;
(3)①由图甲可知,灯泡的量程是0~3V,分度值是0.1V,由图乙可知电压表的示数是2.8V,灯泡的额定电压是2.5V。为使灯泡正常发光,需要减小电压表的示数,由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压。根据串联电路电压与电阻成正比的原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应向右端移动滑片P;
②由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大;
(4)①根据图象可知当滑动变阻器电阻变小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,灯泡电阻变大,而总电阻变小。根据R总=R滑+R灯可知,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,故滑动变阻器的电阻变化量大于灯泡的电阻变化量;
②由图丁可知,当小灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流0.3A>I>0.25A,
根据P=UI可知,此时灯泡实际功率为0.75W>P>0.6W,
故选D;
(5)AD.由P=U2R可知,若R不变,则P与U2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P与U2的图像会向下弯,故A、D错误;
BC.在测灯泡电功率的实验中,通过灯泡的电流随灯泡两端的电压变大而变大,由P=I2R知,若R不变,则P与I2成正比,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,所以P与I2的图像会向上弯,故B正确,C错误。
故选B;
(6)A.1节新干电池的电压是1.5V,电源为4节新的干电池串联而成,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为:U变=6V-2V=4V,
根据串联分压原理得:R定:R变=UV:U变=2V:4V=1:2,
已知R定=20Ω,则解得R变=40Ω,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω,因此该方法可行,故A正确不合题意;
B.如果只更换电源,当滑动变阻器阻值为0Ω时,定值电阻两端电压保持不变为2V;当定值电阻为20Ω,滑动变阻器阻值为最大值30Ω时,电路有最大电源电压,此时定值电阻两端电压仍为2V,根据串联分压原理U滑大UV=R滑大R定大;即U滑大2V=30Ω20Ω,即滑动变阻器两端电压为3V,则电路的总电压为:U=2V+3V=5V,
故更换的电源电压范围是2V~5V,因此该方法可行,故B正确不合题意;
C.如果只调整电压表的示数,已知电压表量程为3V,则定值电阻两端的电压最大为3V;
而当定值电阻换为20Ω,滑动变阻器阻值最大30Ω时,定值电阻有最小电压,
根据串联分压原理U−U0U0=D
【分析】(1)根据灯泡亮度变化确定电流大小变化,根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化,进而确定滑动变阻器的接法,然后连接实物电路图;
(2)电流表有示数,说明电路没有出现断路,电压表没有示数,说明与电压表并联的灯泡短路,据此分析;
(3)①由灯泡的额定电压可知电压表的量程并读出其大小,为使电压减小为2.5V,由串联电阻的分压特点可知滑动变阻器接入电路电阻的变化,进一步确定滑片的移动方向;
②由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯的电阻;根据灯的电阻随温度的升高而变大分析;
(4)①根据图象可知当滑动变阻器电阻变小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,灯泡电阻变大,总电阻变小;根据R=R滑+R灯判断出滑动变阻器的电阻变化量与灯泡的电阻变化量的关系;
②由图像和欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻,当灯泡两端电压为2V时,若小灯泡的电阻不变,由欧姆定律算出通过灯泡的电流,但由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,据此判断出灯泡两端电压为2V时通过小灯泡的电流的范围,由P=UI可知算出功率范围;
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