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江蘇省南京市玄武區(qū)2023-2024學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期期末考試物理試題姓名:__________班級(jí):__________考號(hào):__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分,每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.如圖所示的四種工具,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()A.羊角錘 B.核桃?jiàn)AC.裁紙刀 D.食品夾2.下列有關(guān)物理量的估算,符合實(shí)際的是()A.家用電熱水器正常工作1h消耗的電能約為2kW·hB.家用電冰箱正常工作時(shí)的電流約為10AC.中學(xué)生登上學(xué)校五樓的功率約為1500WD.將一個(gè)雞蛋從地面緩慢舉過(guò)頭頂,此過(guò)程中人對(duì)雞蛋做的功約為20J3.下列事例中,改變物體內(nèi)能的方式與其他三個(gè)事例不同的是()A.通電后,電暖器會(huì)發(fā)熱B.汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間高速行駛后,輪胎溫度升高C.拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻D.點(diǎn)火使盒內(nèi)酒精燃燒,盒蓋飛出,燃?xì)鉁囟冉档?.以下四種情況符合安全用電原則的是()A.使用測(cè)電筆時(shí),手可以接觸筆尖的金屬電極B.用電器的金屬外殼一定要接地C.發(fā)現(xiàn)用電器失火,首先要用水滅火D.用濕抹布擦拭正在工作的用電器5.如圖所示為一款吊扇燈,閉合總開(kāi)關(guān)后,風(fēng)扇和燈可各自獨(dú)立工作。下列設(shè)計(jì)的電路圖中,跟該吊扇燈功能吻合且符合實(shí)際的是()A. B.C. D.6.“神舟十三號(hào)”載人飛船返回艙接近地面時(shí)減速下降,安全著陸在此過(guò)程中,對(duì)于返回艙能量變化描述正確的是()A.返回艙動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小B.返回艙動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小C.返回艙動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加,機(jī)械能不變D.返回艙動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能不變7.一木箱重300N,工人用沿斜面向上的拉力F將木箱勻速拉到高處,如圖甲所示,已知整個(gè)過(guò)程中拉力F做的功W與木箱沿斜面運(yùn)動(dòng)距離s的關(guān)系如圖乙所示,整個(gè)過(guò)程的額外功是240J,下列說(shuō)法正確的是()A.拉力F=150N B.斜面的機(jī)械效率η=40%C.木箱被提升的高度h=1.2m D.木箱所受的摩擦力f=100N8.下圖實(shí)驗(yàn)中,可利用小燈泡的亮暗反映導(dǎo)體電阻的大小,從研究方法的角度,下列實(shí)驗(yàn)中的器材與小燈泡作用不同的是()A.“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”中的小木塊B.“研究重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”中的小木塊C.空氣壓縮引火儀中的棉花D.“探究影響電流熱效應(yīng)因素”中的煤油9.如圖所示電路中,電源電壓恒定不變,閉合開(kāi)關(guān)S發(fā)現(xiàn)燈泡L不亮,若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在燈泡L或電阻R上,為檢測(cè)故障,現(xiàn)提供完好的電壓表、電流表、另一檢測(cè)燈泡作為檢測(cè)工具,要求在不拆除原電路的條件下,選擇其中一個(gè)連接在A、B之間,下列說(shuō)法正確的是()A.如果電壓表有示數(shù),則一定是燈泡L短路B.如果檢測(cè)燈泡不亮,則一定是燈泡L斷路C.如果選擇電流表,一定不會(huì)造成電源短路D.如果電流表無(wú)示數(shù),則一定是電阻R短路10.如圖所示電路中,電源電壓恒定,R1=30Ω,R2A.電源電壓為15VB.R2C.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,電阻RD.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S111.將一個(gè)定值電阻接入圖甲所示電路的虛線框處,并將一個(gè)電壓表(圖中未畫(huà)出)并聯(lián)在某段電路兩端,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,多次記錄兩電表示數(shù);斷開(kāi)開(kāi)關(guān),只將定值電阻更換為小燈泡,再次移動(dòng)滑片并將記錄的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的I-U圖像。下列分析正確的是()A.電源電壓為3.5VB.定值電阻阻值為10ΩC.當(dāng)定值電阻和燈泡兩端的電壓都為3.5V時(shí),燈泡的電阻較大D.接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)將變大12.如圖所示,電源電壓恒定,閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片從A端滑到B端的過(guò)程中,電流表示數(shù)變化了0.2A,R1消耗的電功率從1.8W變?yōu)?.2W,電壓表示數(shù)變化了9V,電路總功率變化了A.電源電壓為13.5V B.R2C.R1兩端電壓變化了8V D.ΔP二、填空題(本題共8小題,每空1分,共26分)13.小明將排球斜向上拋出,排球離開(kāi)手后,手對(duì)排球(選填“做功”或“不做功”),排球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,a、b、c、d為軌跡上的點(diǎn),其中a、c兩點(diǎn)高度相同,則排球在a、b、c、d四點(diǎn)中點(diǎn)的重力勢(shì)能最大;排球在a點(diǎn)的機(jī)械能d點(diǎn)機(jī)械能。14.為了保護(hù)視力,南京很多學(xué)校教室里的日光燈更換成LED護(hù)眼燈,LED燈主要是用(選填“超導(dǎo)”或“半導(dǎo)體”)材料制成的,某教室共9盞護(hù)眼燈和三個(gè)開(kāi)關(guān),每個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制3盞燈,這3盞燈的連接方式是聯(lián);如果打開(kāi)護(hù)眼燈之后,老師又打開(kāi)了教室中的多媒體設(shè)備,則教室電路中的總電流會(huì)(選填“增大”“減小”或“不變”)。15.如圖所示,工人利用滑輪組勻速提升57kg的建筑材料,繩子自由端移動(dòng)的速度為0.5m/s,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為3kg,忽略繩重和摩擦,經(jīng)過(guò)10s,工人做的有用功為J,工人對(duì)繩的拉力為N,拉力的功率為W,此過(guò)程中該滑輪組的機(jī)械效率為%。16.某單缸四沖程汽油機(jī),飛輪每分鐘轉(zhuǎn)2400轉(zhuǎn),則每秒對(duì)外做功次,每次對(duì)外做功115J,該汽油機(jī)的效率為25%,則工作1小時(shí)需消耗汽油kg,為了提高汽油機(jī)的效率,需要在沖程讓燃料充分燃燒。(q汽油17.小明家上月末電能表示數(shù)為2048.6kW?h,本月末示數(shù)如圖所示,則本月他家用電kW?h,他家里有一臺(tái)“220V1100W”的電飯鍋,該電飯鍋正常工作時(shí)的電阻為Ω;小明斷開(kāi)家中其他用電器,讓電飯鍋正常工作,則6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了18.如圖所示,電源電壓不變,燈L1、L2分別標(biāo)有“2.5V1.25W”和“1.5V0.45W”,不考慮燈絲電阻隨溫度的變化,閉合S1,斷開(kāi)S2、S3,有一盞燈正常工作,則電源電壓是V;當(dāng)閉合S1、S2,斷開(kāi)S3,電壓表示數(shù)為U1,L1的功率為P1;當(dāng)閉合S1、S319.如圖所示電路,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V4.2W”字樣,當(dāng)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為2.2A,R0的阻值是Ω,電路總功率為W,只閉合S1、滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為U1,電路消耗的電功率為P1;保持滑片位置不動(dòng),只閉合S2,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,電路消耗的電功率為P220.具有防霧、除露、化霜功能的汽車(chē)智能后視鏡能保障行車(chē)安全,車(chē)主可通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能切換,防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大,如圖是模擬加熱原理圖,四段電熱絲電阻均為10Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí),電路中的電流為0.5A,測(cè)試電源電壓恒定.(1)測(cè)試電源的電壓為V,開(kāi)關(guān)旋至“3”擋時(shí),開(kāi)啟功能;(2)除露與防霧電路的總功率之差是W;(3)后視鏡玻璃的質(zhì)量為50g,玻璃的比熱容為0.75×10三、解答題(本題共8小題,共50分.解答27、28題時(shí)應(yīng)有公式和解題過(guò)程)21.圖(a)是一款水管扳手鉗,其中AOB部分可視為一個(gè)杠桿,其簡(jiǎn)化示意圖如圖(b)所示,請(qǐng)?jiān)趫D(b)中畫(huà)出杠桿平衡時(shí)的阻力臂l2及作用在B點(diǎn)的最小動(dòng)力22.用滑輪組提升重物,畫(huà)出最省力的繞繩方法.23.圖(a)是生活中的插線板,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)指示燈不發(fā)光,插孔不能提供工作電壓;開(kāi)關(guān)閉合時(shí)指示燈發(fā)光,插孔提供工作電壓;若指示燈損壞,開(kāi)關(guān)閉合時(shí)插孔也能提供工作電壓,根據(jù)上述說(shuō)明,在圖丙(b)中連接好電路圖。24.小明用如圖所示的器材“探究杠桿的平衡條件”。(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在圖甲(a)所示位置,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向調(diào);(2)如圖甲(b),將彈簧測(cè)力計(jì)從豎直位置移動(dòng)到圖中位置時(shí),始終保持杠桿在水平位置平衡,測(cè)力計(jì)的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”);(3)小明發(fā)現(xiàn)人體也有很多杠桿;①踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮,骨骼和腓腸肌狀況如圖乙所示,身體重力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),腓腸肌的動(dòng)力作用點(diǎn)在A點(diǎn),則踮著的腳可以看作是杠桿;②如圖丙所示,人的頭部、頸椎和頸部肌肉可當(dāng)成一個(gè)杠桿(支點(diǎn)在頸椎O處),當(dāng)頭顱為豎直狀態(tài)時(shí),頸部肌肉的拉力為零,當(dāng)?shù)皖^時(shí),頸部肌肉會(huì)產(chǎn)生一定的拉力,B點(diǎn)為肌肉拉力的作用點(diǎn),拉力的方向始終垂直于OB,低頭過(guò)程中,重力的力臂逐漸,拉力逐漸(兩空均選填“增大”“減小”或“不變”),所以長(zhǎng)時(shí)間低頭會(huì)產(chǎn)生疲勞;③如圖丁(a)為舉啞鈴時(shí)的前臂骨骼,可將其視為圖丁(b)所示杠桿,不計(jì)前臂自重,若肱二頭肌能施加的最大拉力F1=500N,OA:25.如圖所示是“探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是;物體動(dòng)能的大小是通過(guò)來(lái)反映的;該圖探究的是動(dòng)能大小與的關(guān)系;(2)細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)老師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊左端前面空出一段距離L。若車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)1,木塊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,則L約等于26.如圖所示,小明對(duì)以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié).(1)甲實(shí)驗(yàn)中,不同物質(zhì)吸收熱量的多少是通過(guò)反映的;(2)乙實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)在時(shí)記錄水的末溫;(3)丙實(shí)驗(yàn)中想要研究電熱與電流的關(guān)系,除圖示器材外,(選填“需要”或“不需要”)添加秒表;(4)下列說(shuō)法正確是()。A.甲實(shí)驗(yàn)中要控制酒精燈內(nèi)的酒精質(zhì)量相同B.每個(gè)實(shí)驗(yàn)中盛被加熱物質(zhì)的容器不需要相同C.三個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要控制被加熱物質(zhì)的質(zhì)量相等D.三個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要利用天平、秒表和溫度計(jì)27.小明利用圖甲“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”.器材有:可調(diào)電壓電源(可調(diào)為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5個(gè)定值電阻(阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑動(dòng)變阻器(10Ω,1A)、電壓表和電流表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④⑤R/Ω510152030I/A
(1)小明發(fā)現(xiàn)甲圖連接的電路有一處錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的那一根導(dǎo)線上打“×”,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的連接;(2)改正后,小明設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)表格,通過(guò)此表格可知其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c的關(guān)系;(3)小明將電源電壓調(diào)為3V,進(jìn)行(2)中的實(shí)驗(yàn);①圖乙是第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù),讀數(shù)為A;②當(dāng)其中某個(gè)定值電阻接入電路時(shí),無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)條件,這個(gè)定值電阻的阻值為Ω,為了讓該電阻也能完成實(shí)驗(yàn),則:a.若僅更換滑動(dòng)變阻器,其最大阻值Rp≥b.若僅改變定值電阻兩端電壓的預(yù)設(shè)值,其范圍是V;(4)小華利用現(xiàn)有器材又做了下面的實(shí)驗(yàn):①按改正后的圖甲連接電路,將電源電壓調(diào)到某個(gè)值,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為4V;②保持滑片不動(dòng),換接入另一個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)電源電壓,在電路安全條件下閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為4V;通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推斷:此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Ω。28.小明用伏安法測(cè)電阻:其中未知電阻為Rx,小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣。電源電壓恒定但未知。(1)根據(jù)圖甲連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑片觀察到電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則故障是;(2)排除故障后正確連接好電路,將滑片移到滑動(dòng)變阻器的最右端,閉合開(kāi)關(guān),讀出兩電表示數(shù)并記錄在表一中;移動(dòng)滑片,測(cè)出多組數(shù)據(jù),均記錄在表一中。則Rx=Ω,分析表一中的數(shù)據(jù)又能得出結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),;表一實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④電壓U/V0.91.52.53.0電流I/A0.180.300.500.60(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),用小燈泡替換定值電阻Rx,將滑片移到滑動(dòng)變阻器的最右端,閉合開(kāi)關(guān),讀出兩電表示數(shù)并記錄在表二中;移動(dòng)滑片,測(cè)出多組數(shù)據(jù),均記錄在表二中。圖乙是電壓表在2.5V時(shí)的電流表示數(shù)。分析表中數(shù)據(jù),明顯錯(cuò)誤的一組數(shù)據(jù)為第組;又可得小燈泡的額定功率為W;表二實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④電壓U/V0.51.52.53.0電流I/A0.200.300.50(4)小華利用小明的實(shí)驗(yàn)器材,增加了一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R1、電阻箱R2(0~999.99Ω)和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)。不用電流表只用電壓表,通過(guò)簡(jiǎn)單操作來(lái)測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。如圖丙、丁是她設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是____(填字母)A.丙方案能,丁方案不能 B.丙方案不能,丁方案能C.兩種方案都能 D.兩種方案都不能29.如圖所示是一款履帶運(yùn)輸車(chē).一次運(yùn)送中,運(yùn)輸車(chē)在3min內(nèi)沿水平路面勻速直線行駛900m,行駛中受到的阻力為104N,(燃料熱值q=4(1)這次運(yùn)送中,運(yùn)輸車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功;(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率;(3)若行駛中受到的阻力不變,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30%,則10kg的燃料可供該車(chē)沿水平路面勻速直線行駛的距離是多少千米?30.圖甲是某電熱水壺內(nèi)部簡(jiǎn)化電路,由控制電路和加熱電路組成,電流鑒別器相當(dāng)于電流表;加熱電路中電源電壓為220V,電熱絲R1的阻值為24.2Ω;控制電路電源電壓為8V,滑動(dòng)變阻器R2(調(diào)溫電阻)的最大阻值為130Ω;熱敏電阻RT置于熱水器內(nèi)部,其阻值隨溫度t變化的關(guān)系如乙圖所示,當(dāng)電流鑒別器的電流達(dá)到50mA時(shí),開(kāi)關(guān)S(1)開(kāi)關(guān)S2閉合,求加熱電路的電功率;(2)當(dāng)最高控溫設(shè)置在80℃時(shí),滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值應(yīng)為多少?(3)若不計(jì)能量損失,用電熱水壺把2kg水從30℃開(kāi)始加熱,通電200s時(shí)加熱電路的狀態(tài)是(選填“工作”或“不工作”)的;[c水(4)將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向右移,最高控溫會(huì)
答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.使用羊角錘時(shí),錘頭的彎曲處相當(dāng)于支點(diǎn),阻力作用在豁口處,動(dòng)力作用在手柄上。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故A不合題意;
B.核桃?jiàn)A的夾片相連的位置為支點(diǎn),核桃施加阻力,動(dòng)力作用在手柄上。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故B不合題意;
C.裁紙刀的轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn),紙片施加阻力,動(dòng)力作用在手柄上。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,故C不合題意;
D.食品夾相連的位置為支點(diǎn),阻力作用在尖端,動(dòng)力作用在中間。此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,故D符合題意。
故選D。
【分析】比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類(lèi)。2.【答案】A【解析】【解答】A.家用電熱水器的額定功率為2000W,正常工作1h消耗的電能約為W=Pt=2kW×1h=2kW?h,故A正確;
B.家用電冰箱正常工作時(shí)的電功率約為200W,正常工作時(shí)的電流約為:I=PU=200W220V≈0.9A,故B錯(cuò)誤;
C.中學(xué)生的體重約500N,爬樓速度約0.3m/s,中學(xué)生從一樓走到五樓做功的功率約為P=Gv=500N×0.3m/s=150W,故C錯(cuò)誤;
D.一個(gè)雞蛋的質(zhì)量在50g=0.05kg左右,受到的重力為G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,
將一個(gè)雞蛋從地面緩慢舉過(guò)頭頂,此過(guò)程中人對(duì)雞蛋做的功約為W=Gh=0.5N×2m=1J,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【分析】A.估測(cè)電熱水器的功率,根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能;
B.估測(cè)電冰箱的電功率,根據(jù)3.【答案】C【解析】【解答】A.通電后,電暖器會(huì)發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能,屬于做功;
B.汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間高速行駛后,輪胎溫度升高,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能,屬于做功;
C.拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻,屬于熱傳遞改變內(nèi)能;
D.點(diǎn)火使盒內(nèi)酒精燃燒,盒蓋飛出,燃?xì)鉁囟冉档?,將?nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,屬于做功。
故C符合題意,而A、B、D不合題意。
故選C。
【分析】改變物體內(nèi)能的方法:①做功,本質(zhì)為能量的轉(zhuǎn)化;②熱傳遞,本質(zhì)為能量的轉(zhuǎn)移。4.【答案】B【解析】【解答】A.使用測(cè)電筆時(shí),手不可以接觸筆尖的金屬電極,會(huì)造成觸電,故A錯(cuò)誤;
B.用電器的金屬外殼一定要接地,防止外殼漏電發(fā)生觸電事故,故B正確;
C.發(fā)現(xiàn)用電器失火,首先斷開(kāi)電源,再滅火,故C錯(cuò)誤;
D.用濕抹布擦拭正在工作的用電器,可能會(huì)觸電,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】根據(jù)家庭電路安全用電的常識(shí)判斷。5.【答案】D【解析】【解答】閉合總開(kāi)關(guān)后,風(fēng)扇和燈可各自獨(dú)立工作,即它們彼此之間不相互影響,那么它們應(yīng)該為并聯(lián),如下圖所示:
故選D。
【分析】用電器相互影響為串聯(lián),不相互影響為并聯(lián),據(jù)此分析判斷。6.【答案】A【解析】【解答】“神舟十三號(hào)”載人飛船返回艙接近地面時(shí)減速下降,質(zhì)量不變,速度減小,則動(dòng)能減??;質(zhì)量不變,高度變小,則重力勢(shì)能減小。根據(jù)“機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能”可知,返回艙的機(jī)械能減小,故A正確,而B(niǎo)、C、D錯(cuò)誤。
故選A。
【分析】動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān),重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān),而機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能,據(jù)此分析判斷。7.【答案】C【解析】【解答】A.由圖乙可知,木箱沿斜面運(yùn)動(dòng)6m時(shí),拉力做的功為600J,
那么拉力大小:F=W總s=600J6m=100N,故A錯(cuò)誤;
B.拉力做的有用功:W有用=W總-W額=600J-240J=360J,
斜面的機(jī)械效率:η=W有用W總×100%=360J600J×100%=60%,故B錯(cuò)誤;
C.木箱被提升的高度:h=W有用G=8.【答案】B【解析】【解答】A.“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”中用小木塊移動(dòng)的距離體現(xiàn)物體動(dòng)能的大小,用到轉(zhuǎn)換法,故A不合題意;
B.“研究重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”中的通過(guò)改變小木塊的質(zhì)量,來(lái)探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系,體現(xiàn)控制變量法,故B符合題意;
C.空氣壓縮引火儀中放入棉花,根據(jù)棉花的燃燒判斷空氣內(nèi)能增大,使用轉(zhuǎn)換法,故C不合題意;
D.“探究影響電流熱效應(yīng)因素”中通過(guò)煤油溫度的變化體現(xiàn)電流熱效應(yīng)大小,應(yīng)用轉(zhuǎn)換法,故D不合題意。
故選B。
【分析】謂“轉(zhuǎn)換法”,主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)、易見(jiàn)的現(xiàn)象;將陌生、復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題,據(jù)此分析判斷。9.【答案】B【解析】【解答】A.如果電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源相通,則可能是燈泡L短路,也可能是電阻R斷路,故A錯(cuò)誤;
B.如果檢測(cè)燈泡不亮,與電源不通,則一定是燈泡L斷路,故B正確;
C.如果選擇電流表,若燈泡短路,則會(huì)造成電源短路,故C錯(cuò)誤;
D.如果電流表無(wú)示數(shù),則一定是燈泡L斷路,如果電阻R短路,原來(lái)燈泡是發(fā)光的,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【分析】A.電壓表判斷電路故障:電壓表無(wú)示數(shù),故障原因:電壓表并聯(lián)電路短路或并聯(lián)部分之外的電路斷路,電壓表不能與電源連接。
B.檢驗(yàn)燈并聯(lián)判斷電路故障:燈亮,檢驗(yàn)燈與電源相連,并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚徊涣?,并?lián)部分?jǐn)嗦?,或檢驗(yàn)燈與電源不能連通,并聯(lián)部分之外斷路。
CD.電流表自身電阻很小,在電路中的作用相當(dāng)于導(dǎo)線。10.【答案】D【解析】【解答】A.只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)通過(guò)R1的電流,其示數(shù)為0.2A,
則電源電壓為:U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V,故A錯(cuò)誤;
B.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流;電流表示數(shù)變化了0.3A,即電路中的電流增加了0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過(guò)R2的電流為0.3A,
則R2的阻值為:R2=UI2=6V0.3A=20Ω,故B錯(cuò)誤;
C.由B項(xiàng)解答可知,同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,通過(guò)R2的電流為0.3A,
則電阻R2消耗的功率為:P2=UI2=6V×0.3A=1.8W,故C錯(cuò)誤;
D.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,R1和R2并聯(lián),此時(shí)干路中的電流為I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,
則通電1min電路消耗的電能為:W=UIt=6V×0.5A×60s=180J,故D正確。
故選D。
【分析】A.只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)通過(guò)R1的電流,根據(jù)U=IR求出電源電壓;
B.同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流;電流表示數(shù)變化了0.3A,即電路中的電流增加了0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律確定通過(guò)R2的電流,利用R11.【答案】C【解析】【解答】AB.閉合開(kāi)關(guān),定值電阻(或燈泡)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,根據(jù)U=IR可知定值電阻(或燈泡)兩端的電壓隨電流的增大而增大,根據(jù)U總=U+UL可知,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓隨電流的增大而減小。由乙圖可知,電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,
定值電阻的阻值不變,燈泡的電阻是變化的,所以a是接入定值電阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的,b是接入燈泡時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0.5V時(shí),通過(guò)電路的電流為0.7A,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3.5V時(shí),通過(guò)電路的電流為0.1A,
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,電源電壓U=IR定+UV,
即:0.7A×R定+0.5V=0.1A×R定+3.5V,
解得:R定=5Ω,
則電源電壓U=IR定+UV=0.7A×5Ω+0.5V=4V,故AB錯(cuò)誤;
C.定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V時(shí),
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V-3.5V=0.5V,
由乙圖可知此時(shí)通過(guò)定值電阻的電流大于通過(guò)燈泡的電流,
根據(jù)R=UI可知燈泡的電阻較大,故C正確;
D.接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電壓表的示數(shù)將變小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【分析】AB.首先根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,結(jié)合歐姆定律分析電壓表與哪個(gè)用電器并聯(lián),以及圖像和電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)乙圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0.5V時(shí),通過(guò)電路的電流為0.7A,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3.5V時(shí),通過(guò)電路的電流為0.1A,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律表示電源電壓,代入數(shù)據(jù)解方程可得定值在的阻值和電源電壓;
C.定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計(jì)算滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由乙圖可知此時(shí)通過(guò)定值電阻的電流和通過(guò)燈泡的電流,比較電流大小,根據(jù)R=U12.【答案】A【解析】【解答】(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在A端時(shí),變阻器R2的接入電阻為0,定值電阻R1與R3串聯(lián)在電源兩端,電流表測(cè)量電路中的電流IA,
由P=UI=I2R可得,R1消耗的電功率:P1A=IA2R1=1.8W…………①;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在B端時(shí),變阻器R2的接入電阻最大,定值電阻R1、變阻器R2和定值電阻R3串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流IB,電壓表測(cè)量變阻器兩端的電壓,
R1消耗的電功率:P1B=IB2R1=0.2W…………②;
由題意知,IA-IB=0.2A…………③;
聯(lián)立①②③,解得:R1=20Ω,IA=0.3A,IB=0.1A,
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片從A端滑到B端的過(guò)程中,電壓表示數(shù)變化了9V,滑片在A端時(shí),電壓表示數(shù)為0,所以滑片在B端時(shí),電壓表的示數(shù)即R2兩端的電壓:U2=9V,
由歐姆定律可得R2的最大阻值:R2=U2IB=9V0.1A=90Ω;
(3)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律可得,滑片在A端時(shí),電源電壓:U=IA(R1+R3),即U=0.3A×(20Ω+R3)…………④,
滑片在B端時(shí),電源電壓:U=IB(R1+R3)+U2,即U=0.1A×(20Ω+R3)+9V…………⑤
聯(lián)立④⑤,解得:U=13.5V,R3=25Ω;
(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在A端時(shí),R1兩端的電壓U1A=IAR1=0.3A×20Ω=6V,
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在B端時(shí),R1兩端的電壓U1B=IBR1=0.1A×20Ω=2V,
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片從A端滑到B端的過(guò)程中,R1兩端電壓變化量:ΔU1=U1A-U1B=6V-2V=4V,
(5)由P=UI可得,電路消耗總功率的變化:
ΔP=UIA-UIB=13.5V×0.3A-13.5V×0.1A=2.7W。
綜上可知:
A.電源電壓為13.5V,故A正確;
B.R2的最大阻值為90Ω,故B錯(cuò)誤;
C.R1兩端電壓變化了4V,故C錯(cuò)誤;
D.ΔP為2.7W,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【分析】(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在A端時(shí),變阻器R2的接入電阻為0,定值電阻R1與R3串聯(lián)在電源兩端,電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表示數(shù)為0,由P=UI=I2R表示出R1消耗的電功率;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在B端時(shí),變阻器R2的接入電阻最大,定值電阻R1、變阻器R2和定值電阻R3串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量變阻器兩端的電壓,由P=UI=I2R表示出R1消耗的電功率;
根據(jù)題意,聯(lián)立方程組,計(jì)算定值電阻R1和滑片在A端和B端時(shí)電路中的電流;
(2)根據(jù)電壓表示數(shù)的變化,計(jì)算滑片在B端時(shí)R2兩端的電壓,由歐姆定律計(jì)算R2的最大阻值;13.【答案】不做功;b;大于【解析】【解答】(1)小明將排球斜向上拋出,排球離開(kāi)手后,手對(duì)排球沒(méi)有施加力的作用,因此對(duì)它不做功;
(2)根據(jù)圖片可知,排球在b點(diǎn)高度最大,則在b點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大;
(3)排球運(yùn)動(dòng)時(shí)克服空氣阻力做功,從而使機(jī)械能減小,d點(diǎn)排球得到運(yùn)動(dòng)時(shí)間比a點(diǎn)長(zhǎng),則a點(diǎn)的機(jī)械能大于d點(diǎn)的機(jī)械能。
【分析】(1)做功的要素:①作用在物體上的力;②物體在力的方向上通過(guò)的距離;
(2)重力勢(shì)能大小與質(zhì)量和高度有關(guān);
(3)注意排球運(yùn)動(dòng)時(shí)克服空氣阻力做功,從而使機(jī)械能減小。14.【答案】半導(dǎo)體;串;增大【解析】【解答】(1)LED燈主要是用半導(dǎo)體材料制成的;
(2)教室內(nèi)的護(hù)眼燈一盞損壞,其它的正常工作,即它們應(yīng)該為并聯(lián);一個(gè)開(kāi)關(guān)控制3盞燈,則這個(gè)開(kāi)關(guān)在三盞燈的干路上;
(3)多媒體設(shè)備和燈泡并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律I總=I1+I2可知,此時(shí)教室電路里的總電流會(huì)增大。
【分析】(1)根據(jù)半導(dǎo)體材料的應(yīng)用解答;
(2)用電器相互影響為串聯(lián),不相互影響為并聯(lián);干路開(kāi)關(guān)控制所有用電器,支路開(kāi)關(guān)只能控制所在支路上的用電器;
(3)根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律I總=I1+I2分析解答。15.【答案】1425;300;150;95【解析】【解答】(1)根據(jù)圖片可知,承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=2,
則繩子自由端移動(dòng)的距離為:s=vt=0.5m/s×10s=5m,
則建筑材料上升的高度為:h=sn=5m2=2.5m,
工人做的有用功為:W有=Gh=mgh=57kg×10N/kg×2.5m=1425J;
(2)忽略繩重和摩擦,工人對(duì)繩的拉力為:F=G+G動(dòng)n=57kg×10N/kg+3kg×10N/kg2=300N
;
拉力的功率為:P==Fv=300N×0.5m/s=150W;
(3)工人做的總功為:W總=Fs=300N×5m=1500J,
則此過(guò)程中該滑輪組的機(jī)械效率為:η=W16.【答案】20;0.72;做功【解析】【解答】(1)四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速2400r/min,則汽油機(jī)飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù):2400÷60=40,每秒對(duì)外做功次數(shù):40÷2=20;
(2)汽油機(jī)1小時(shí)對(duì)外所做的功:W=3600×20×115J=8.28×106J,
則汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=Wη=8.28×106J25%=3.312×107J,
那么消耗汽油的質(zhì)量:17.【答案】119.6;44;330【解析】【解答】(1)根據(jù)圖片可知,本月末電能表的示數(shù)為2168.2kW·h,則本月他家用電:2168.2kW·h-2048.6kW·h=119.6kW·h;
(2)電飯鍋的電阻R=U2P=220V21100W=44Ω;
(3)電飯鍋消耗的電能W=Pt=1.1kW×660h=0.11kW·h;
根據(jù)W=nn表kW·h得到:18.【答案】3;2∶1;1∶2【解析】【解答】(1)根據(jù)題意可知,燈L1的額定電流:I1額=P1額U1額=1.25W2.5V=0.5A,
燈L1的電阻:R1=U1額I1額=2.5V0.5A=5Ω;
燈L2的額定電流:I2額=P2額U2額=0.45W1.5V=0.3A
燈L2的電阻:R2=U2額I2額=1.5V0.3A=5Ω;
閉合S1,斷開(kāi)S2、S3,兩燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中的電流相等,要使一盞燈正常工作時(shí),電路中的電流:I=I2額=0.3A,
根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可得,電路的總電阻:R總=R1+R2=5Ω+5Ω=10Ω,
由歐姆定律可得,電源電壓:U=IR總=0.3A×10Ω=3V;
(2)當(dāng)閉合S1、S2,斷開(kāi)S3,兩燈串聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓:U1=U=3V,
此時(shí)L1的功率為P1=I2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W,
當(dāng)閉合S1、S3,斷開(kāi)S2,兩燈串聯(lián),電壓表測(cè)量L2兩端電壓,由歐姆定律可得:U2=IR2=0.3A×5Ω=1.5V,
由電功率計(jì)算公式可得,電路總功率為P2=UI=3V×0.3A=0.9W,
所以:U1U2=3V19.【答案】4;13.2;2【解析】【解答】(1)①小燈泡L標(biāo)有“6V4.2W”字樣,
則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:IL=PLUL=4.2W6V=0.7A;
當(dāng)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端時(shí),變阻器接入電路的電阻為0,此時(shí)燈泡和定值電阻并聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且小燈泡L正常發(fā)光,所以電源電壓U=UL=6V;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且電流表示數(shù)為2.2A,
則通過(guò)定值電阻的電流:I0=I-IL=2.2A-0.7A=1.5A,
根據(jù)歐姆定律可得定值電阻R0的阻值:R0=UI0=6V1.5A=4Ω;
②電路總功率為:P=UI=6V×2.2A=13.2W;
(2)只閉合S1,定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為U1,電路消耗的電功率為P1;
保持滑片位置不動(dòng),只閉合S2,小燈泡L的電阻發(fā)生變化(燈泡沒(méi)有正常發(fā)光),燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,由題知,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,電路消耗的電功率為P2;
已知P1:P2=3:2,且電源電壓不變,根據(jù)P=UI可知前后兩次電流之比為I1:I2=3:2,
設(shè)I1=3I′,I2=2I′,
已知U1:U2=3:4,設(shè)U1=3U′,U2=4U′,
根據(jù)歐姆定律可得定值電阻和此時(shí)燈泡的電阻之比:R0RL=U1I1U2I2=3U'3I'4U'2I'=12;
則RL=2R0=2×4Ω=8Ω;
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R,
因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和,
則根據(jù)歐姆定律可得前后兩次電流之比UR0+RURL+R=32,
即6V4Ω+R6V8Ω+R=32,
解得:R=4Ω,
則只閉合S2時(shí)電路中的電流:I2=URL+R=6V20.【答案】(1)10;化霜(2)5(3)62.5【解析】【解答】(1)根據(jù)題意可知,防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大,即P防霧<P除露<P化霜,且四段電熱絲電阻均為R=10Ω;
由原理圖知,開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí),兩段電阻絲串聯(lián),開(kāi)關(guān)旋至“2”擋時(shí),電路為一段電阻絲的簡(jiǎn)單電路,開(kāi)關(guān)旋至“3”擋時(shí),兩段電阻絲并聯(lián),
因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻、并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻,
所以,開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí)電路的總電阻最大,開(kāi)關(guān)旋至“3”擋時(shí)電路的總電阻最小,
由P=U2R可知,電源電壓一定時(shí),開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí)電路的總功率最小,開(kāi)啟防霧功能,
同理可知,開(kāi)關(guān)旋至“3”擋時(shí)開(kāi)啟化霜功能,開(kāi)關(guān)旋至“2”擋時(shí)開(kāi)啟除露功能;
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓:U=IR防霧=0.5A×(10Ω+10Ω)=10V;
(2)由(1)可知,防霧時(shí),兩段電阻絲串聯(lián),
則防霧時(shí)電路的總功率為:P防霧=U2R防霧=(10V)210Ω+10Ω=5W,
除露時(shí),只有一個(gè)電阻接入電路中,
則除露時(shí)電路的總功率:P除露=U2R=(10V)210Ω=10W,
則除露與防霧電路的總功率之差:ΔP=P除露-P防霧=10W-5W=5W;
(3)化霜時(shí),兩段電阻絲并聯(lián),
則化霜時(shí)電路的總功率:P化霜=U2R21.【答案】【解析】【解答】根據(jù)圖片可知,O點(diǎn)為支點(diǎn),B為動(dòng)力作用點(diǎn),則最長(zhǎng)的動(dòng)力臂為OB。通過(guò)B點(diǎn)做OB的垂線,在向上的方向上標(biāo)上箭頭,表示最小的動(dòng)力F1,如下圖所示:
【分析】當(dāng)以杠桿的支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的線段為動(dòng)力臂時(shí)最長(zhǎng),此時(shí)動(dòng)力最小,據(jù)此分析解答。22.【答案】解:如圖所示:【解析】【解答】滑輪組繩子的繞法,有兩種:一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)下面的動(dòng)滑輪,再繞過(guò)上面的定滑輪;二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)定滑輪,然后再繞過(guò)動(dòng)滑輪.提升動(dòng)滑輪繩子條數(shù)越多,越省力,故答案為:第二種方法.如圖所示:【分析】滑輪組最省力問(wèn)題:最省力時(shí)繩子段數(shù)n與滑輪個(gè)數(shù)n'的關(guān)系是:n=n'+1;若n為偶數(shù),繩子固定端在定滑輪上;若n為奇數(shù),繩子固定端在動(dòng)滑輪上;即:“奇動(dòng)偶定”.23.【答案】【解析】【解答】①根據(jù)題意可知,指示燈損壞時(shí),插孔正常供電,則二者不相互影響,應(yīng)該為并聯(lián);
②開(kāi)關(guān)能夠控制指示燈和插孔,則開(kāi)關(guān)應(yīng)該在干路上;
③插座的左孔接零線,右孔接火線,中孔接地線,如下圖所示:
【分析】①用電器相互影響為串聯(lián),不相互影響為并聯(lián);
②在并聯(lián)電路中,干路開(kāi)關(guān)控制所有用電器,支路開(kāi)關(guān)只能控制所在支路上的用電器,據(jù)此分析解答。24.【答案】(1)右(2)變大(3)省力;增大;增大;5【解析】【解答】(1)如圖甲,杠桿左端下沉,則杠桿的右端重,左端輕,應(yīng)將平衡螺母向右移動(dòng);
(2)將彈簧測(cè)力計(jì)從豎直位置移動(dòng)到圖中位置時(shí),可知阻力和阻力臂不變,而動(dòng)力臂變小,則動(dòng)力變大,即測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大;
(3)①由圖可知人體杠桿繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),重力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),腓腸肌的動(dòng)力作用點(diǎn)在A點(diǎn),動(dòng)力臂大于阻力臂,所以踮著的腳屬于省力杠桿;
②由題意和圖示可知,O為支點(diǎn),肌肉拉力(動(dòng)力)的方向始終垂直于OB,則拉力的力臂(動(dòng)力臂)不變;低頭過(guò)程中,頭顱重力的力臂增大(即阻力臂變大),而阻力G、動(dòng)力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,動(dòng)力會(huì)增大。
③由圖可知,支點(diǎn)是O點(diǎn),肱二頭肌對(duì)前臂產(chǎn)生的拉力F1為動(dòng)力,啞鈴的重力即為阻力F,
由圖知,L1=OA,L2=OB,OA:OB=1:10,
根據(jù)杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2,即F1?OA=F?OB,
500N?1=F?10,
解得:F=50N。
所以啞鈴的重力G=F=50N,
啞鈴的質(zhì)量為m=Gg=50N10N/kg=5kg。
【分析】(1)平衡螺母向輕的那端移動(dòng);
(2)根據(jù)圖片分析動(dòng)力臂的長(zhǎng)度變化,再利用杠桿平衡條件分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化;
(3)①比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類(lèi);
②低頭過(guò)程中,根據(jù)頭顱重力的力臂的變化,并由題意分析阻力G、動(dòng)力臂的變化情況,利用杠桿的平衡條件F1L1=F2L225.【答案】(1)小車(chē);木塊在水平面移動(dòng)的距離;速度(2)L1【解析】【解答】(1)①根據(jù)題意可知,該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車(chē),物體動(dòng)能大小通過(guò)木塊在水平面上移動(dòng)的距離來(lái)反應(yīng);
②如圖改變小車(chē)在斜面上的高度,使小車(chē)以不同的速度撞擊木塊,那么探究的是動(dòng)能大小與速度的關(guān)系;
(2)由圖知,木塊左端前面空出一段距離L。若車(chē)長(zhǎng)為L(zhǎng)1,木塊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,則L約等于小車(chē)的長(zhǎng)度L1。
【分析】(1)①實(shí)驗(yàn)通過(guò)小車(chē)推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)距離的大小來(lái)反映小車(chē)動(dòng)能大小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn),小車(chē)具有動(dòng)能越大;
②根據(jù)圖片分析影響動(dòng)能的哪個(gè)因素發(fā)生改變即可。
(2)根據(jù)圖片比較L與車(chē)長(zhǎng)和木塊長(zhǎng)的大小關(guān)系即可。26.【答案】(1)加熱時(shí)間(2)燃料完全燃燒后(3)需要(4)C【解析】【解答】(1)根據(jù)題意可知,甲實(shí)驗(yàn)中通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少;
(2)比較不同燃料熱值的實(shí)驗(yàn)中,同時(shí)點(diǎn)燃料后,需等待燃料完全燃燒后,通過(guò)觀察溫度計(jì)示數(shù)的示數(shù)上升來(lái)比較兩種燃料熱值大??;
(3)實(shí)驗(yàn)中探究與電流關(guān)系,觀察一個(gè)電阻通過(guò)不同電流時(shí)相同時(shí)間產(chǎn)生熱量,因而需要通過(guò)移動(dòng)變阻器改變電流,通過(guò)秒表測(cè)量時(shí)間,所以需要用到秒表;
(4)A.甲實(shí)驗(yàn)中,需要用相同的酒精燈加熱質(zhì)量相同的不同物體,通過(guò)加熱時(shí)間來(lái)反映吸收熱量的多少,實(shí)驗(yàn)中不需要控制酒精燈中的酒精的質(zhì)量相同,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)控制變量法可知,每個(gè)實(shí)驗(yàn)中盛被加熱物質(zhì)的容器需要相同,故B錯(cuò)誤;
C.探究物質(zhì)吸熱升溫情況時(shí),需要控制被加熱的物體的質(zhì)量、初溫相同;探究燃料放出熱量與燃料種類(lèi)的關(guān)系時(shí),需要控制被加熱的液體的質(zhì)量和初溫相同;探究電流熱效應(yīng)的影響因素時(shí),需要控制燒瓶?jī)?nèi)的液體的質(zhì)量相同,所以三個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要控制被加熱物質(zhì)的質(zhì)量相等,故C正確;
D.探究燃料放出熱量與燃料種類(lèi)的關(guān)系時(shí),不需要秒表,故D錯(cuò)誤;
故選C。
【分析】(1)相同的加熱器,在相同的時(shí)間內(nèi)放出相同的熱量,則物質(zhì)吸收相同的熱量;
(2)比較不同燃料的燃燒值,應(yīng)控制被加熱液體的種類(lèi)相同而燃料不同;質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒釋放的熱量被相同質(zhì)量的同種液體吸收,根據(jù)Δt=Qcm可以通過(guò)液體溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)顯示放出熱量多少;
(3)研究電熱與電流的關(guān)系時(shí),需要控制電阻和通電時(shí)間相同;27.【答案】(1)(2)電阻(3)0.2;30;30;2.25~3(4)2.5【解析】【解答】(1)根據(jù)甲圖可知,只需將電阻與電流表的“-”接線柱相連的導(dǎo)線從電流表上拆下,改接在電壓表的“3”的接線柱上即可,如下圖所示:
;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,表中記錄的是不同電阻對(duì)應(yīng)的電流值,即自變量為電阻值,而因變量為電流值,故他的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄客ㄟ^(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系;
(3)①由圖甲可知,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.2A;
②由第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端電壓為UV=I2R2=0.2A×10Ω=2V;
實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為30Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓:U滑=U-UV=3V-2V=1V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比得到:1V2V=R滑30Ω;
解得:R滑=15Ω>10Ω,說(shuō)明當(dāng)30Ω定值電阻接入電路時(shí),無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)條件;
a、為了讓該電阻也能完成實(shí)驗(yàn),若僅更換滑動(dòng)變阻器,其最大阻值RP≥15Ω;
b、由圖甲可知,電流表選用小量程,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,即電路中最大電流為0.6A,當(dāng)電路中電流最大,定值電阻阻值最小時(shí),定值電阻兩端電壓最大,
故定值電阻兩端最大電壓為:UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V;
研究電流與電阻的關(guān)系,要控制電壓表示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),設(shè)電壓表示數(shù)為UV',根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓:
U滑=U-UV'=3V-UV',
根據(jù)分壓原理有:U滑UV'=R滑R定,
即3V?UV'UV'=R滑R定①,
因電壓表示數(shù)UV'為定值,由①式知,方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,故當(dāng)定值電阻取最大時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大,由①式得:
3V?UV'UV'=10Ω30Ω,
解得電壓表的示數(shù):UV'=2.25V,即為完成實(shí)驗(yàn),電壓表的最小電壓為2.25V;
故為順利完成5次實(shí)驗(yàn),定值電阻兩端的電壓需要控制在2.25~3V范圍內(nèi);
(4)因?yàn)殡妷罕頊y(cè)的是定值電阻兩端的電壓,根據(jù)電壓表的示數(shù)為4V,可以排除電源電壓為1.5V、3.0V;
由題意可知,兩次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,
當(dāng)電源電壓為4.5V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U滑1=U'-UV''=4.5V-4V=0.5
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