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文档简介
九年级物理科目期中试卷一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)1.下列有关声的说法正确的是()A.用力敲打放有纸屑的鼓面,鼓发声是因为鼓面上的纸屑振动B.汽车安装的倒车雷达是利用次声波工作的C.拉紧小提琴的琴弦能够改变声音的音调D.道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声2.关于能源、信息和材料,下列说法中错误的是A.声、光、电磁波都既能传递信息又能传递能量B.用超导体材料制成输电导线和电动机,能减少能量的损耗C.能的总量虽然不变,但是能量的转移和转化具有方向性,所以依然要节约能源D.我国建立的北斗卫星导航系统既能利用电磁波又能利用超声波工作3.下列有关光的现象中,正确的说法是A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时像会变大D.平面镜可以成实像4.“雾、露、霜、雪”是自然界常见的气象,关于它们的由来,下列说法正确的是()A.雾是水汽化而来 B.露是水蒸气液化而来C.霜是水凝固而来 D.雪是水升华而来5.在扔铅球比赛中,抛出手后的铅球在空中运动轨迹如题图所示,若忽略空气阻力,关于小球在空中的运动情况,下列说法错误的是A.铅球最终落回地面时受到重力的作用B.铅球离开手后能继续向前运动是因为惯性的作用C.铅球离开手后,向最高点运动的过程中木断减速,到达最高点时速度不为零D.铅球落地时的速度一定大于离开手时的速度6.如题图电路,电源电压恒定。闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是A.电压表示数变大 B.电流表示数变小C.小灯泡亮度变亮 D.电路消耗的总功率变大7.如题图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正确的是A.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小B.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器部受到液体的压强不变C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器底部受到液体的压强变小D.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)8.在原子、原子核、质子中空间尺度最大的是,诗句“花气袭人知骤暖”中包含着丰富的物理知识,诗人闻到了花香,属于现象;诗人通过闻香能感知到天气转暖,表明温度越高,分子的越剧烈。9.太阳能是能源(选填“可再生”或“不可再生").太阳能热水器将太阳能(选填“转化”或“转移”)为内能,目前核电站的核反应堆所发生的是反应(选填核裂变”或“核聚变”)。10.我国家庭电路的电压是V,家庭电路中电灯、电视、电风扇的连接方式是(填“串联”或“并联”);带有金属外壳的电水壶用三脚插头,是为了使用时让金属外壳与相连。11.如题图所示,用弹簧测力计测量木块在水平木板上运动时受到的滑动摩擦力。测量时,弹簧测力计应该拉着木块在水平木板上做运动,此时木块受到滑动摩擦力的大小是N;若弹簧测力计拉着木块在水平木板上做加速运动,则木块受到的滑动摩擦力(选填“变大”“不变”或“变小")。12.如题图所示,钩码总重2N,不计摩擦和绳重,甲图中将钩码匀速向上提升时、拉力为.N,如果把滑轮改成乙图安装使用,机械效率将比原来的(大/小);若乙图中再加挂一钩码,机械效率与加挂前相比将(变大/变小/不变)。13.小王和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时,他发现窗帘从打开的窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强;车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓起来了,这是因为山顶上的气压比山脚下的气压;他们在山顶野炊,水沸腾时,测量发现水的沸点(选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。14.两个标有“5Ω1A”和“10Ω0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为Ω,电源电压最多为V;若将它们并联时,干路电流最大A。三、作图题(本大题共3小题,2分+3分+2分,共7分)15.(1)如图所示一束激光α斜射向半圆形玻璃砖圆心o,结果在屏幕MN上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。
(2)如图,杠杆OB可绕O点转动,请作出物体A所受重力的示意图和使杠杆在图示位置平衡的最小力F及其力臂L。
(3)如图,投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在如图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动:若只闭合开关S1,灯泡不亮。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共19分)16.(1)如题甲图所示,被测物体的质量是g;题乙图中电压表的,示数是V;题丙图中停表所显示的时间是s。(2)如图所示,是探究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,其目的是让小车到达斜面底部时相同,从而让小车在粗糙程度不同的水平面上运动。通过来反映阻力对物体运动的影响。根据该实验进一步推理得出:当小车运动到水平面上时,重力突然消失,则小车将做运动。17.某学习小组探究“凸透镜成像的规律”,进行了如下操作。(1)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如题甲图所示,则该凸透镜的焦距是cm.(2)当蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的方。可以将光屏往调节,使像回到光屏的中央。(3)如题乙图所示,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是____。A.将蜡烛左移,光屏左移 B.将蜡烛左移,光屏右移C.将蜡烛右移,光屏左移 D.将蜡烛右移,光屏右移(4)若将乙图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到像,原因是.。(5)小明用若干发光二极管组成形状如“A”的发光物体,将凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,移动光屏直到在光屏上成清晰的像为止,如题丙图,此时发光物体在光屏上所成的像是题丁图中的(填序号)。18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡(电阻约为10Ω)的额定电压为2.5V,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、30Ω.(1)该实验应该选用的滑动变阻器是(选填“R1"或"R2")。连接电路时,开关应处于状态。(2)请用笔画线代替导线,将题甲图的实物图补充完整,并使滑片P向左移动时小灯泡变暗。(导线不能交叉)。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如题乙图所示为A.则小灯泡的额定功率为W。(4)小华想换用其他规格的小灯泡再做该实验,在未断开开关的情况下,他直接将小灯泡从灯座上拔出。他的这种操作是错误的,容易损坏(选填"电压表”或“电流表")。五、计算题(本大题2题,6分+7分,共13分)19.在丹麦,狗拉雪橇被认定为合法交通工具。如题所示图,60kg的人坐在30kg的雪橇上,一群雪橇犬拉着雪橇匀速奔跑在水平雪地上,30min后到达9km远的小镇上。雪橇与雪地的总接触面积为0.6m2,雪橇受到的摩擦力为人和雪橇总重力的0.05倍,g取10N/kg。求:(1)雪橇对水平雪地的压强;(2)雪橇犬拉着雪橇奔跑时的速度;(3)整个路程中雪橇犬对人和雪橇做功的功率。20.如题甲图是一个饮水机的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻,饮水机加热罐装水2kg,水温低于85℃时自动加热,高于95℃时切换为保温状态;题乙图是饮水机在一段时间内的电功率P随时间t变化的图像。[水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)]求:(1)R1的阻值;(2)饮水机工作一夜(8小时)消耗的电能;(3)饮水机加热时的加热效率。六、综合能力题(本大題共3小题,每空1分,共19分)21.物理实验小组的同学在实验室做“验证阿基米德原理”的实验。(1)方案一:小佩用金属块按照如甲图所示的实验步骤进行实验。①根据题甲图,计算出金属块浸没在水中受到的浮力F浮和其排开水的重力G排,发现F浮G排(选填“>”“<”“=”),造成这种结果的原因不可能是(填字母);
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有进行调零
B.最初溢水杯中的水未达到溢水杯的溢水口
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部
②小佩改正错误后,得出金属块浸没水中时受到的浮力为0.4N,则金属块的密度为kg/m3。(g取10N/kg)。(2)方案二:小新将装满水的溢水杯放在升降台C上,如乙图所示。当小新逐渐调高升降台时,发现随着金属块浸人水中的体积变大,弹簧测力计A的示数逐渐(选填“大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量等干B的示数变化量,这说明了。在此过程中溢水杯中水对杯底的压力(选填“变大”“变小”或“不变”)22.病毒肆虐,“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。如1图为某款无接触式的热风干手器,其工作原理简化图如2图所示。(1)控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的效应,手伸入舱内,导致电阻R的阻值减小,控制电路的电流(选填“增大”、“不变”或“减小”),衔铁被吸下,工作电路开始工作。(2)该款干手器正常工作时工作电路总电流为5A,则电功率为W;若加热电阻丝阻值为880,则工作10s它产生热量为J;某家庭电路电能表如3图所示,不使用其它用电器情况下,2台该款干手器(选填“能”或“不能”)同时工作。(3)该款干手器吹出热风温度参数为35℃-45℃,下列操作能够提高热风温度的是____.(选填相应选项的字母)。A.在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝B.在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝C.换用电功率更大的电动机。23.阅读短文,回答问题。国产大飞机C919如图所示,据新华财经报道,正在举行的上海市“两会”传出消息,2021年,上海将推动国产大飞机C919取得适航证并交付首架。C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维的直径只有3~5µm,1m3的质量为5kg。机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外-50°℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度维持体感舒适值。该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,下表是飞机的部分技术参数。最大起飞质量72.5t客舱内气压8.0×104Pa巡航速度920km/h发动机的巡航推力3.6x104N(1)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中不正确的是____.A.单丝纤维比头发细 B.密度与玻璃差不多C.隔音性能相对较好 D.导热能力相对较弱(2)在万米高空,机体1m2面积上承受内外气压的压力差约为N;为确保机舱内的温度维持体感舒适值,机上空调需要不断(选填“加热”或“制冷”)。(3)C919在适航认证阶段,其中非常重要的一项就是结冰试验。飞机表面结冰是由于飞机飞行过程中过冷的水滴或降雨碰到机体后(填物态变化名称)形成的,也可由水蒸气在机体表面(填物态变化名称)形成。(4)若飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为m2.(5)若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中,耗油1500kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为%。(燃油热值q取4.6×107J/kg)。
答案1.【答案】C【解析】【解答】A.声音是由于物体振动产生的,鼓的声音是因为鼓在振动,A不符合题意;B.汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的,不是次声波,B不符合题意;C.拉紧小提琴的琴弦可以使琴弦振动变快,振动频率越快,音调越高,C符合题意;D.减弱声音的三个途径,在人耳处减弱,在传播过程中减弱,在声源处减弱。道路两旁的隔音墙是在传播过程中减弱,D不符合题意。故答案为:C。
【分析】鼓的声音是因为鼓被敲打而振动,倒车雷达利用超声波工作;拉紧小提琴的琴弦可以使琴弦振动变快,振动频率越快,音调越高;道路两旁的隔音墙是在传播过程中减弱噪声。2.【答案】D【解析】【解答】A.声、光、电磁波都既能传递信息又能传递能量,故A正确;
B.超导现象是指某些材料在温度降到足够低的时候,它的电阻变为0的现象。假如科学家已研制出常温下就能使用的超导体,利用超导体的零电阻可以实现远距离输电,也可以做电动机线圈等,此时电流产生的热量为0,所以可以减少能量的损耗,故B正确;
C.能量的转移与转化具有方向性,如:消耗的内能不能收集起来再利用。因此要节约能源,故C正确;
D.北斗卫星导航系统是利用电磁波来进行定位和导航的,不是利用超声波工作的(超声波在真空中不能传播),故D错误。
故选D。
【分析】(1)声、光、电磁波都能够传递信息和能量;
(2)超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,凡是利用电流热效应工作的设备,都不能使用超导体。超导体适合制作输电导线和电动机线圈等;
(3)自然界中能量是守恒的,但消耗的能源产生的能量不能充分利用,以其它能量的形式损失掉。能量在转化中具有方向性;能重复利用或循环获得的能量是可再生的,否则是不可再生的;
(4)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。真空不能传声。3.【答案】A【解析】【解答】A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,是光的反射造成的,故A正确;
B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则入射角为60°,由反射定律可得,其反射角也是60°,故B错误;
C.平面镜所成的像始终与物体等大,人在照镜子时,靠近镜子去看,可以增大视角,但像的大小不变,故C错误;
D.老年人通过放大镜看书,看到的字的虚像,是利用凸透镜能成放大正立的虚像,故D错误;
故选A。
【分析】(1)光从空气射向水面,在水面上发生反射,使水波看起来波光粼粼;
(2)入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。在反射现象中,反射角等于入射角;
(3)人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时平面镜感觉像变大,这是视角问题;
(4)平面镜成像的特点:像与物体大小相等,像和物到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直;平面镜成的是虚像。4.【答案】B【解析】【解答】AB.雾和露都是空气中的水蒸气液化放热形成的,A不符合题意,B符合题意;CD.霜和雪都是水蒸气凝华放热形成的,CD不符合题意;故答案为:B。
【分析】露、雾是液化形成的,霜、雪是凝华形成的。5.【答案】B【解析】【解答】A.铅球最终落回地面时,是因为它受到重力的作用,而重力的方向是竖直向下的,故A正确;
B.惯性是物体本身的一种属性,惯性不是力,不能说物体受到惯性的作用,故B错误;
C.铅球到达最高点时,竖直方向上速度为零,但水平方向上速度不为零,故C正确;
D.若忽略空气阻力,机械能守恒,但铅球落地时的高度小于离开手时高度,即铅球落地时的重力势能小于离开手时重力势能,故铅球落地时的动能大于离开手时动能,所以球落地时的速度一定大于离开手时的速度,故D正确。
故选B。
【分析】(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)惯性是物体本身的一种属性,不是力,不能说“受到惯性力作用”或“惯性作用”;
(3)铅球到达最高点时,竖直方向上速度为零,但水平方向上速度不为零,分析时需要考虑两个方向;
(4)若忽略空气阻力,机械能守恒,根据机械能守恒分析。6.【答案】B【解析】【解答】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测干路中的电流;
A.由于电压表测量的是电源电压,所以电压表示数不变,故A错误;
BC.当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过滑动变阻器的电流变小;
并联电路各支路互不影响,所以通过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,其亮度不变;
根据并联电路的电流特点I=IL+IR可知,干路中的电流变小,即电流表的示数变小;故B正确,C错误;
D.电源电压不变,总电流减小,根据P=UI可知,总功率变小,故D错误。
故选B。
【分析】由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联电路特点和欧姆定律即可解答。7.【答案】A【解析】【解答】A.往杯中加入清水,液体密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力减小,浮力小于重力而下沉;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故A正确;
BC.往杯中加入适量盐,液体密度增大,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力增大,浮力大于重力而上浮;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变大,故BC错误;
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,是因为浮力等于重力,不是因为液体内部的压强,而且液体内部的压强随深度的增加而增加,不是处处相等,故D错误;
故选A。
【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排判断小球受到的浮力的变化,从而判断出浮沉;影响液体压强因素:液体的密度和深度;
(2)根据F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化,根据p=ρgh判断容器底部受到液体的压强的变化;
(3)液体的压强随深度的增加而增加。8.【答案】原子;扩散;无规则运动(热运动)【解析】【解答】在原子、原子核、质子中空间尺度最大的是原子,诗人闻到了花香,属于扩散现象;诗人通过闻香能感知到天气转暖,表明温度越高,分子的无规则运动(热运动)越剧烈。
【分析】物质是由分子和原子组成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子组成,据此进行分析;
扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。9.【答案】可再生;转化;核裂变【解析】【解答】太阳能可从太阳源源不断获得,属于可再生能源;
太阳能热水器吸收太阳的光能,将太阳能转化为热水器内水的内能;
目前核电站的核反应堆所发生的是核裂变反应。
【分析】(1)能从自然界源源不断获得或可以重复利用的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断获得或不可以重复利用的能源是不可再生能源;
(2)太阳能热水器吸收太阳的光能,将光能转化为热水器的内能;
(3)目前核电站是利用核裂变进行发电的。10.【答案】220;并联;大地【解析】【解答】(1)由电学常识可知,我国家庭电路的电压为220V;
(2)家庭电路中电灯、电视、电风扇在工作时互不影响,所以是并联的关系;
(3)用电器的金属外壳一定要接地(与大地相连),避免用电器的金属外壳漏电时发生触电事故。
【分析】(1)我国家庭电路的电压为220V;
(2)串联电路各用电器器之间互相影响,并联电路中各用电器既可以独立工作,又互不影响;
(3)家庭电路中为了安全用电,金属外壳都要接地,金属外壳的用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故的发生。11.【答案】匀速直线;1.6;不变【解析】【解答】当弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样才能准确测量出滑动摩擦力的大小;
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在1N后第3小格处,所以弹簧测力计的示数为1.6N,因为木块做匀速直线运动时拉力等于滑动摩擦力,所以此时木块受到滑动摩擦力的大小是1.6N;
滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当弹簧测力计拉着木块在水平木板上做加速运动时,压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变,所以木块受到的滑动摩擦力不变。
【分析】(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据弹簧测力计的分度值读数;
(3)根据滑动摩擦力大小的影响因素分析滑动摩擦力的大小变化。12.【答案】2;小;变大【解析】【解答】甲图是定滑轮,定滑轮不省力,不计摩擦和绳重,拉力F=G=2N;
乙图是动滑轮,动滑轮在提升物体时,要克服动滑轮自身重力做额外功。根据机械效率公式,在有用功W有=Gh(G是物体重力,h是物体上升高度)相同的情况下,乙图的额外功比甲图大,所以乙图的机械效率比甲图小;
对于动滑轮,机械效率公式,当乙图中再加挂一钩码时,G物增大,G动不变,减小,减小,增大,即机械效率变大。
【分析】(1)定滑轮的工作特点:使用定滑轮可以改变力的方向,但不省力;
(2)根据机械效率可知,有用功相同时,额外功越大,机械效率越低;
(3)其它条件不变时,同一滑轮组提升的物体重力越大,机械效率越大。13.【答案】小;小;低于【解析】【解答】窗帘从打开的窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强小,车内气压较大,将窗帘压向窗外。
车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓起来了,这是因为山顶上的气压比山脚下的气压小。
他们在山顶野炊,水沸腾时,测量发现水的沸点低于100℃。
【分析】1.在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小;
2.海拔高度越高,大气压强越小,液体沸点越低。14.【答案】15;9;1.5【解析】【解答】两个电阻串联时的总电阻为:
R总=5Ω+10Ω=15Ω
所以将它们串联起来使用时等效电阻为15Ω。
根据串联电路电流的规律可知,两电阻串联时,电路中的电流最大为0.6A,则电源电压最多为:
U=IR总=0.6Ax15Ω=9V
两电阻两端允许的最大电压分别为:
U1=I1R1=1A×5Ω=5V,
U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,
比较可知U1<U2,为使两电阻都不被烧坏,则电路两端允许加的最大电压是5V;
此时通过R1电阻的电流为I1=1A,
通过R2电阻的电流:
则并联电路中干路上允许的最大电流为:
I总=I1+I2'=1A+0.5A=1.5A。
【分析】根据串联电阻规律R串=R1+R2计算串联的等效电阻;
串联电路电流处处相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流;然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻,再利用U=IR即可求出电源电压的最大值;
并联电路两端电压相等,为了不损坏电阻,根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压,然后比较,选其中较小的电压,再利用欧姆定律分别求出各支路电流,最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。15.【答案】(1)(2)(3)【解析】【解答】(1)光线从空气斜射到玻璃砖表面时,会同时发生反射和折射现象,根据光的反射定律,过入射点在玻璃砖左侧画出反射光线,注意反射角等于入射角;发生折射时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,据此作出第一条折射光线,折射光线从玻璃砖射入空气中时,由于此光线是由圆心О射出,当经过第二个折射面时,正好与该入射点处的切线垂直,因此第二次折射光线的传播方向不变,光路图如下所示:
(2)重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为物体所受重力的示意图;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在0点,动力作用在B点,则OB为最长的动力臂,因此连接OB,过B点作垂直于OB向上的力,即为最小动力F的示意图,如图所示:
(3)由题知,先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动,灯和风扇并联;若只闭合开关S1,灯泡不亮。由此可知S1在灯所在支路上,S2在干路上,如图所示:
【分析】(1)根据反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,画出反射光线;根据光由空气斜射进入玻璃时遵循:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,作出折射光线,光从玻璃垂直进入空气传播方向不改变;
(2)根据重力的方向是竖直向下的,从重心做竖直向下的力,可得物体所受重力示意图;
重物对杠杆的拉力为阻力,阻力、阻力臂一定时,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力,确定最长的动力臂,垂直力臂画出最小力的示意图;
(3)先分析题意,得出灯、电风扇的连接方式,以及两个开关的位置,据此连接电路,注意开关要接在火线和用电器之间。16.【答案】(1)62.4;11.5;83(2)速度;比较小车在水平面运动的距离;匀速直线运动【解析】【解答】(1)在标尺上,1g之间有5个小格、1小格代表0.2g,则物体质量:m=50g+10g+2.4g=62.4g;
电压表选择的是0~15V量程,分度值为0.5V,则示数为11.5V;
秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数和,则图中停表所显示的时间是:
t=60s+23s=83s。
(2)为了探究大小不同的摩擦力对小车的运动速度改变的影响情况,应使小车在进入平面时运动速度相同,在实验中应该让小车放在斜面上从同一高度滑下;
本实验控制小车下滑到水平面时的初速度相同,实验中通过比较小车在水平面运动的距离来反映阻力对物体运动的影响,使用的探究方法是转换法;
据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。当小车运动到水平面上时,重力突然消失,支持力也消失,此时小车在水平方向上不受力,将保持原来的速度做匀速直线运动。
【分析】(1)确定游码的分度值,读出游码质量,物体的质量等于砝码质量加游码质量;
先确定电压表选择的量程,确定分度值,然后读出电压表的示数;
停表读数时,先读小圈(分钟),再读大圈(秒钟),最后将分钟和秒钟的时间加起来即为停表读数;
(2)本题探究“阻力对物体运动的影响”,要控制小车下滑到水平面的初速度相同,比较小车在不同材质(接触面粗糙程度不同)的水平面上通过的距离长短来反映阻力对物体运动的影响,据此分析回答;
据牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,据此解答。17.【答案】(1)5.0(2)上;上(3)D(4)物距小于焦距,成的像是虚像,虚像不能用光屏承接(5)②【解析】【解答】(1)根据凸透镜成像规律,当物距u=2f时,像距v=2f,此时u=v。从题甲图看到,当u=v=10.0cm时,满足上述关系,所以2f=10.0cm,则该凸透镜的焦距:
;
(2)根据过光心的光线传播方向不变,当蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短,烛焰的像将向上移动,位于光屏中心的上方。为了使像回到光屏的中央,可以将光屏往上调节;
(3)根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,保持凸透镜在50cm刻度线处不动,要在光屏上得到更大的清晰的像,需要减小物距,增大像距。即应将蜡烛右移(减小物距),同时光屏也右移(增大像距),所以应选择D选项;
(4)将乙图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,从乙图看到此时物距小于焦距(物距小于30cm)。根据凸透镜成像规律,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到像;
(5)由丙图可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,故选丁图中的②。
【分析】(1)根据凸透镜成像规律,物距等于像距等于二倍焦距计算凸透镜的焦距;
(2)根据过光心的光线传播方向不变,当蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短,烛焰的像将向上移动,据此判断烛焰的像的位置和光屏调节的方向;
(3)根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”判断蜡烛和光屏移动的方向;
(4)将乙图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,从乙图看到此时物距小于焦距(物距小于30cm)。根据凸透镜成像规律,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像;
(5)根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立放大的实像,据此解答。18.【答案】(1)R2;断开(2)(3)0.3;0.75(4)电压表【解析】【解答】(1)灯泡正常工作时的电压U灯=2.5V,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流约为:
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知:滑动变阻器分压:
U滑=U-U灯=6V-2.5V=3.5V,
由于串联电路中各处的电流相等,则滑动变阻器接入电路中的电阻约为:
,
故滑动变阻器应选R2;
连接电路时,开关应处于断开状态,这样可以保护电路安全;
(2)根据题意,要使滑片P向左移动时小灯泡变暗,电阻要变大,电流要减小,由图可知:滑动变阻器的右上方已经连接,根据“一上一下”的原则可知,将右下端的接线柱与电源的正极相连即可;如图:
(3)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率
P=U,I=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由电路图知,电压表并联在灯泡两端,电流表测的是电路的电流,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,相当于灯泡开路,电压表的正负接线柱与电源的正负极相连接,所以示数变大。
【分析】(1)根据串联电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻,即可选择合适的滑动变阻器;在连接电路时为了保护电路,开关处于断开状态;
(2)根据题目要求,向左移动滑片灯泡要变暗,滑动变阻器的阻值要变大,下端接线柱要选择右下端的接线柱,将滑动变阻器按照“一上一下”的原则串联连入电路即可;
(3)根据电流表的量程和分度值读出其示数,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(4)在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,相当于灯泡开路,根据开路的特点和电压表的测量对象即可判断示数变化。19.【答案】(1)解:水平雪地上,雪橇对水平雪地的压力等于人和雪橇的总重力:
雪橇对水平雪地的压强:
答:雪橇对水平雪地的压强为1500Pa。(2)解:时间t=30min=1800s,路程s=9km=9000m,
雪橇犬拉着雪橇奔跑时的速度:
答:雪橇犬拉着雪橇奔跑时的速度为5m/s。(3)解:雪橇犬拉着雪橇匀速奔跑,雪橇受到的拉力等于雪橇受到的摩擦力,等于人和雪橇总重力的0.05倍:
整个路程中雪橇犬对人和雪橇做功的功率:
P=F拉v=45N×5m/s=225W
答:整个路程中雪橇犬对人和雪橇做功的功率为225W。【解析】【分析】(1)水平面上压力等于人和雪橇的总重力,根据计算雪橇对水平雪地的压强;
(2)根据计算雪橇犬拉着雪橇奔跑时的速度;
(3)雪橇犬拉着雪橇匀速奔跑,雪橇受到的拉力等于雪橇受到的摩擦力,等于人和雪橇总重力的0.05倍,计算出雪橇受到的拉力,根据P=Fv计算整个路程中雪橇犬对人和雪橇做功的功率。20.【答案】(1)解:根据加热功率大于保温功率,由图甲可知,当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,此时电路功率;闭合开关S1和S2时,只有R1工作,饮水机处于加热状态,此时电路功率;由乙图可知加热功率:
,
解得:R1=24.2Ω(2)解:由图乙可知,饮水机每隔6min加热一次,在这6min内消耗的电能为:
W=P加热t加热+P保温t保温=2000Wx60s+80Wx300s=1.44×105J
答:这6min内消耗的电能为1.44×105J。(3)解:由题意可知,当水温为85℃时,开始加热,温度达到95℃时停止加热,由乙图知,此时加热时间为t=1min=60s,1min内水吸收的热量为:
饮水机加热1min消耗的电能为:
饮水机加热时的加热效率为:
答:饮水机加热时的加热效率为70%。【解析】【分析】(1)根据加热功率大于保温功率,由图甲可知,当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,此时电路功率;闭合开关S1和S2时,只有R1工作,饮水机处于加热状态,此时电路功率;根据乙图知道加热功率为P加热=2000W,利用公式计算出R1的电阻;
(2)由图乙可知,饮水机每隔6min加热一次,利用公式W=P加热t加热+P保温t保温计算饮水机在这6min内消耗的电能;
(3)利用公式计算出1min水吸收的热量Q吸,利用计算饮水机加热1min消耗的电能W,再利用计算出饮水机加热时的加热效率。21.【答案】(1)>;A;(2)变小;物体受到的浮力等于排开的液体的重力;不变【解析】【解答】(1)方案一:
①根据F浮=G-F可知,金属块浸没在水中受到的浮力:
F浮=FA-Fc=2N-1.5N=0.5N;
排开水的重力:
G排=FD-FB=1.9N-1.5N=0.4N;
F浮>G排,
A、若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A不可能;
B、若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则金属块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,B有可能;
C、步骤C中,金属块浸没后,碰触到溢水杯底部,则导致Fc减小,Fc减小,FA-Fc>FD-FB,即F浮>G排,C有可能;
故不可能的是A;
②已知金属块浸没水中的浮力F浮=0.4N,由F浮=ρgV排可得,金属块排开水的体积:
因为金属块浸没,所以
V物=V排=4x10-5m3;
由G=mg可得,金属块的质量:
金属块密度:
(2)方案二:
重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,因为F浮=G一F示,所以弹簧测力计A的示数F示=G-F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,这说明物体受到的浮力等于排开的液体的重力;
在此过程中溢水杯中水的深度不变,密度不变,根据液体压强公式p=ρgh可知,对杯底的压强不变,根据F=pS可知,压力不变。
【分析】(1)方案一①根据称重法测出小金属块受到的浮力;排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力;逐一分析每个选项,确定不符合条件的选项;
②已知金属块浸没水中的浮力,由F浮=ρ液gV排可求得排开水的体积,因为金属块浸没,所以
V排=V物,由G=mg可求得金属块的质量,利用密度公式可求得金属块密度;
(2)方案二:
根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量之间的关系;
根据液体压强公式P=ρ液gh判断液体对杯底压强的变化,利用F=pS分析压力的变化。22.【
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