【精品解析】广西壮族自治区柳州市壶西实验中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题

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名称 【精品解析】广西壮族自治区柳州市壶西实验中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-04-08 16:31:22

文档简介

广西壮族自治区柳州市壶西实验中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题
一、选择题(第1-13题为单选题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每题2分;第14-16题为多选题,每题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。共35分)
1.(2023·兴安盟中考)下列物理学家中,其姓名被命名为“力”的单位的是
A.帕斯卡 B.瓦特 C.牛顿 D.焦耳
【答案】C
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】在物理学中,力的单位是牛顿,故C正确,而A、B、D不合题意。
故选C。
【分析】根据常见物理量的单位的知识判断。
2.(2023·兴安盟中考)某同学坐在行驶的汽车中,看到路边的树木、房屋、路灯都向后运动,他选择的参照物是
A.乘坐的汽车 B.树木 C.房屋 D.路灯
【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】某同学坐在行驶的汽车中,看到路边的树木、房屋、路灯都向后运动,即树木相对参照物的位置改变。因为树木等相对乘坐的汽车的位置不断改变,所以它选择的参照物是乘坐的汽车,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置发生改变;否则,它相对参照物的位置不变。
3.(2023·兴安盟中考)下列诗句或俗语中蕴含的声学知识正确的是
A.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递能量
B.“闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的
C.“响鼓也要重锤敲”说明物体振动频率越高,响度越大
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的音调高
【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;音色;声与信息
【解析】【解答】A.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递信息,故A错误;
B.“闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的,故B正确;
C.“响鼓也要重锤敲”说明物体振幅越大,响度越大,故C错误;
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的响度大,故D错误。
故选B。
【分析】A.声音利用的两个方面:①声音传递信息;②声音传递能量;
B.声音的特点叫音色;
C.响度与振幅大小有关;
D.声音的大小叫响度,声音的高低叫音调。
4.(2023·兴安盟中考)下列物态变化中属于凝华现象的是
A.冰雪消融
B.露珠晶莹
C.白雾弥漫
D.霜满枝头
【答案】D
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.冰雪消融,即从固态变成液态发生熔化现象,故A不合题意;
B.露珠晶莹,即水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故B不合题意;
C.白雾弥漫,即水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故C不合题意;
D.霜满枝头,即水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
5.(2022·邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的(  )
A.比热容大 B.密度大 C.流动性大 D.热值大
【答案】A
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】由公式的变形式可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大;
故答案为:A。
【分析】水的比热容较大,吸热能力大。
6.(2023·兴安盟中考)盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明
A.分子间有斥力 B.分子间有间隙
C.分子间有引力 D.分子是运动的
【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明花香分子在空气中不停的做无规则运动,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据分子运动的知识分析判断。
7.(2023·兴安盟中考)“安全用电,珍爱生命”是每个公民应有的意识,下列遵守安全用电原则的是
A.在输电线上晾衣服 B.发现有人触电立即切断电源
C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D.使用绝缘皮破损的手机充电线
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.在输电线上晾衣服,如果电线外皮破损则会造成触电事故,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,然后再进行施救,故B正确;
C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯,可能造成触电事故,故C错误;
D.使用绝缘皮破损的手机充电线,也可能发生触电事故,故D错误。
故选B。
【分析】根据安全用电的常识判断即可。
8.(2024九下·柳州开学考)社会的发展离不开能源、信息和材料。下列说法中错误的是(  )
A.风能、水能、太阳能是可再生能源
B.手机芯片采用超导体制成
C.太阳能来源于太阳内部氢核的聚变
D.“北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息
【答案】B
【知识点】能源及其分类;核聚变;核裂变;半导体特点及作用;电磁波的传播;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A、风能、水能、太阳能可以在自然界里短期内源源不断地得到补充,它们属于可再生能源,故A正确;
B、手机芯片的主要材料是半导体,不是超导体材料制成的,故B错误;
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变,故C正确;
D、“北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息,故D正确。
故选:B
【分析】(1)能够短期内从自然界中得到补充的一次能源叫可再生能源。
(2)手机芯片是由半导体材料制成的。
(3)太阳能来源于太阳内部氢核的聚变。
(4)电磁波可以传递信息。
9.(2024九下·柳州开学考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距;正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C.图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,所成的像逐渐变小
D.图乙中若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,光屏上成半个烛焰的像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点,这点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40.0cm-30.0cm=10.0cm,故A错误;
B、图乙中,物距u=15.0cm,像距v=30.0cm,物距小于像距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,这个原理制成了投影仪,与照相机不同,故B错误;
C、图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,物距变大,像距变小,像变小,故C正确;
D、用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误;
故选:C。
【分析】(1)凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;
(2)物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像;
(3)凸透镜成像时,物距增大像距减小像减小。
(4)凸透镜成实像是因为物体发出的光线经过凸透镜后会聚到像点,若遮住凸透镜的一部分,则凸透镜其它部分仍然能够会聚光线,所以仍能成完整的像,只是照射到像上的光线数量减少,像比原来变暗。
10.(2024九下·柳州开学考)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc,则(  )
A.pa=pc>pb B.pa=pb<pc C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】 设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,
则1块长方体竖放时对水平地面的压强:
2块长方体平放时对水平地面的压强:
3块长方体竖放时对水平地面的压强:
由题和图可知,a>b>h,且
所以,它们对地面的压强关系为:pa=pc>pb。
故选:A。
【分析】(1)物体放在水平地面上时,对地面的压力等于其自身的重力;
(2)根据压强公式,结合在不同情况下受力面积的大小,从而确定压强的大小。
11.(2024九下·柳州开学考)科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是(  )
A.甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B.乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C.丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D.丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的测量方法;直流电动机的构造原理与工作过程;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利实验测出了大气压强的数值,故A正确;
B、此实验是探究电磁感应现象的实验,是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中实验探究了构成固体的分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D、牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学的推理总结出了牛顿第一定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值;
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛顿总结出了牛顿第一定律。
12.(2024九下·柳州开学考)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象,由图象可知(  )
A.R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.R1与R2的电阻之比为2:1
C.将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1:2
D.将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1:2
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A、电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关,故A错误;
BC、将R1与R2串联接入电路,电流相等,由I-U图象得出:当通过两电阻的电流相等时.I=0.3A时,U2=2U1,R1与R2两端的电压之比为1:2,由的变形式可知,R2=2R1,
R1:R2=1:2,故B错误,C正确;
D、这两个电阻并联后接在3V电源上时,U1=U2=U=3V,
由图象可知,I1=0.6A,I2=0.3A,通电后通过R1与R2的电流之比为0.6A:0.3A=2:1,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关;
(2)串联电流相等,在I-U图象中,横轴表示电压,纵轴表示电流,找出相同电流的对应的电压值,根据欧姆定律比较两电阻的大小;
(3)两电阻并联时两端的电压相等,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
13.(2023·兴安盟中考)如图所示,工人用滑轮组将重为的货物内匀速提升,拉力为。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.绳子自由端移动的速度是
B.该滑轮组的机械效率为
C.拉力做功的功率是
D.该滑轮组的动滑轮重为
【答案】D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,货物上升的速度为:;
由图可知,滑轮组承担重力的绳子段数n=2,
绳子自由端移动的速度为:v′=nv=2×0.6m/s=1.2m/s;
故A错误;
B.拉力所做的总功:W总=Fs=150N×2×6m=1800J,
拉力所做的有用功:W有=Gh=200N×6m=1200J;
滑轮组的机械效率:,
故B错误;
C.拉力的功率:,
故C错误;
D.根据得到:;
解得:G动=100N。
故D正确。
故选D。
【分析】A.根据速度公式得出货物上升的速度,根据图片确定滑轮组绳承担重力的绳子段数n。根据v′=nv得出绳子自由端移动的速度;
B.根据W总=Fs=F×nh得出拉力所做的总功,根据W有=Gh得出拉力所做的有用功;根据机械效率公式得出滑轮组的机械效率;
C.根据功率公式得出拉力的功率;
D.不计绳重和摩擦,根据计算动滑轮的重。
14.(2024九下·柳州开学考)如图所示,下列有关长度的测量正确的是(  )
A.测铜丝直径 B.测乒乓球直径
C.测硬币直径 D.测木块长度
【答案】A,C
【知识点】长度及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】 A、用累积法测铜丝直径,能够减小误差,故A正确;
B、乒乓球的下端没有对齐0刻线,故B错误;
C、利用三角尺测量硬币的直径,两个三角尺与刻度尺的刻度线对齐,两刻度差就是硬币的直径,故C正确;
D、刻度尺边没有对齐被测对象,故D错误。
故选:AC
【分析】 使用刻度尺时要注意:
(1)放:尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺的刻面必须紧贴被测对象。
(2)读:读数时视线要与尺面垂直,估读到分度值的下一位;
(3)记:记录测量结果时要记上数值和单位。
15.(2024九下·柳州开学考)如图所示的“太空圆珠笔”,笔尖里有个球珠,写字时,球珠在纸上滚动,把沾在球珠上的墨水留在纸上,封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写出字来。用“太空圆珠笔”写字的过程中,笔中不变的是(  )
A.墨水的密度 B.墨水的质量 C.氮气的密度 D.氮气的质量
【答案】A,D
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】 封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写字的时候,墨水的质量变小,氮气的质量不变,墨水的密度不变,氮气的密度变小,故AD正确,BC错误。
故选:AD
【分析】 密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化;质量是物质的基本属性,它不随物体的状态、位置的改变而改变。
16.(2024九下·柳州开学考)关于动能和重力势能,下列说法中正确的是(  )
A.汽车加速上坡的过程中,动能增大
B.小孩在滑梯上匀速下滑的过程中,动能减小
C.竖直上抛的石块在上升过程中,动能转化为重力势能
D.跳伞运动员在匀速下降的过程中,重力势能减小
【答案】A,C,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 A.汽车加速上坡的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故A正确;
B.小孩在滑梯上匀速下滑的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,故B错误;
C.竖直上抛的石块在上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小;高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故C正确;
D.跳伞运动员在匀速下降的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,故D正确。
故选:ACD。
【分析】 动能的大小由质量和速度决定,重力势能的大小由质量和高度决定。
二、填空题(共6小题,每空1分,共12分)
17.(2023·兴安盟中考)如图所示,量筒内水的体积是   ,托盘天平测量烧杯和水的总质量是   g。
【答案】60;27
【知识点】质量的测量与天平的使用;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,量筒的分度值为2mL,则量筒内水的体积为60mL=60cm3;
(2)天平标尺上的分度值为0.2g,则游码的质量为2g,那么烧杯和水的总质量为:2g+(20g+5g)=27g。
【分析】(1)根据甲图确定量筒的分度值,根据液面位置读出水的体积;
(2)根据乙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,再与砝码质量相加得到烧杯和水的总质量。
18.(2024九下·柳州开学考)如图所示,“投壶”是古代的一种投掷游戏。游戏时掷出的箭(用竹、木等制成)由于
   可以在空中继续飞行;为了将箭投入壶内,必须控制力的大小和方向,这是因为力的大小和方向都会影响力的    。
【答案】惯性;作用效果
【知识点】力的三要素及力的示意图;惯性及其现象
【解析】【解答】 当掷出箭矢,箭矢原来处于运动状态,当离开手后,由于惯性仍保持原来的运动状态,所以能在空中继续飞行;为了将箭矢投入壶内,必须控制用力的大小和方向,这是因为力的大小和方向都会影响力的作用效果。
故答案为:惯性;作用效果
【分析】 (1)任何物体都具有惯性,惯性即物体保持原来运动状态不变的性质。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
19.(2024九下·柳州开学考)如图是海波和蜡烛的熔化图像,   图线表示的是蜡烛的熔化曲线,海波在熔化过程中吸热,内能    (填“增加”“减小”或“不变”)。
【答案】乙;增加
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 由题图像可知,甲图线在熔化时温度保持不变,而乙图线在整个加热过程中温度不断升高,所以甲图线是海波(晶体)的熔化曲线,乙图线是蜡烛(非晶体)的熔化曲线:海波在熔化过程中吸收热量,内能不断增加。
故答案为:乙;增加。
【分析】晶体在熔化的过程中,吸收热内能增加,温度不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,温度改变。
20.(2020八下·江津期中)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则0~2s,物体所受的摩擦力是   N,2~4s物体受到的摩擦力是   N。
【答案】2;4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图像可知0~2s内物体处于静止状态,此时拉力与摩擦力二力平衡为2N。
由图像可知4~6s内物体处于匀速直线运动状态,此时拉力与摩擦力二力平衡为4N,2~4s物体对地面压力不变,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变为4N。
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时力的大小相等;匀速直线运动的物体受到的摩擦力等于拉力;摩擦力的大小和压力、粗糙程度有关。
21.(2022·沈阳)如图所示,完全相同的、两金属片浸入盐水的深度相同,、分别是、表面上两点,则、两点盐水的压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”);闭合开关后,小灯泡发光,通过灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从   (选填“到”或“到”)。
【答案】大于;d到c
【知识点】液体压强计算公式的应用;电流的方向
【解析】【解答】a与b两点分别位于盐水的不同的位置,a点的深度更深,根据液体压强的计算公式可得,当液体密度相同时,深度越深,压强越大,所以。
闭合开关后,小灯泡发光,电流从电池的正极流出,流入负极,所以电流的流向是从c到d,而自由电子定向移动的方向与电流相反,所以灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从d到c。
【分析】当液体密度相同时,深度越深,压强越大;电流从电池的正极流出,流入负极。
22.(2024九下·柳州开学考)如图所示是一款3D打印笔的简化电路图,其中R1、R2均为发热电阻,电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,打印笔处于    挡(选填“高温”“中温”或“低温”);高温挡的额定功率为    W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡  
中温挡 88 W
低温挡 44W
【答案】高温;176
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,两电阻并联;单刀多掷开关S2仅与3接触时,两电阻串联;开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与1接触时,电路为R1的简单电路,根据并联电阻和串联电阻的规律,开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,电路的电阻最小,根据可知,电路的功率最大,打印笔处高温挡;
单刀多掷开关S2仅与3接触时,两电阻串联;电路的电阻最大,电路的功率最小,为低温挡;开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与1接触时为中温挡,,即
根据串联电阻的规律有:,即
解方程组可得出
R1=R2=550Ω;
两电阻并联的电电阻为:
故高温挡的额定功率为:
【分析】 分析开关转换时电路的连接,根据并联电阻和串联电阻的规律和确定不同挡位电路的连接;根据和串联电阻的规律和条件得出R1和R2大小,求出两等值电阻并联的电阻,根据功率公式得出高温挡的额定功率。
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
23.(2021八上·双辽期末)请画出图中入射光线经过凸透镜后的光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将经过焦点,如图所示:
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线,折射光线过焦点。
24.(2022·桂林)如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】解:如图所示:
【知识点】磁现象;磁场
【解析】【解答】磁铁外部磁感线从磁铁的N极出发,回到S极,根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针左端为N极,如图所示:
【分析】磁体的磁场从北极出来回到南极;根据磁极间的相互作用判断小磁针的指向。
四、实验探究题(共4小题,第25题5分,第26题6分,第27题7分,第28题7分,共25分)
25.(2024九下·柳州开学考)回忆我们平时照镜子的情景,猜一猜,平面镜所成的像与物有什么关系呢?小西和同学们进行了“探究平面镜成像的特点”的实验,实验装置如图所示。
(1)实验时应选择较    (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上,选择玻璃板代替平面镜的目的是便于   。
(2)选取两枚完全相同的棋子A和B,是为了比较平面镜所成的像与物的   关系。
(3)将光屏放在棋子B的位置,发现不能直接在光屏上观察到棋子A的像,说明平面镜所成的像是    (选填“实”或“虚”)像。
(4)本实验中,需要的测量工具是    。
【答案】(1)薄;确定像的位置
(2)大小
(3)虚
(4)刻度尺
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 (1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响实验效果,所以应选择较薄的玻璃板;玻璃板是透明的,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置;
(2)选取两枚完全相同的棋子是为了比较像与物的大小关系;
(3)光屏只能接收实像,不能接收虚像,光屏不能接收到棋子的像,说明平面镜成的像是虚像;
(4)本实验中,用刻度尺测量像与物到平面镜的距离。
故答案为:(1)薄;便于确定像的位置;(2)平面镜所成的像与物的大小关系;(3)虚;(4)刻度尺。
【分析】 (1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析;
(2)实验时用两枚完全相同的棋子A和B,目的是为了比较像与物的大小;
(3)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接;
(4)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等,故需要用刻度尺测距离。
26.(2024九下·柳州开学考)同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计    (选填“是”或“不是”)连通器;在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用    (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是    。
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强    ;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成    (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是    。
【答案】(1)不是;薄
(2)转换法
(3)相等;上窄下宽
(4)没有控制探头深度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)如图甲所示,从结构上来看,压强计一端封闭,底部连通,不是连通器;
橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的;
(2)液体内部压强大小不能直接测量,需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,两实验中,液面高度差相等,由转换法可以初步得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变。
故答案为:(1)不是;薄;(2)转换法;(3)相等;上窄下宽;(4)没有控制探头深度相同。
【分析】 (1)上端开口底部连通的仪器是连通器;橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
(2)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)液体压强与液体的深度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;由实验结论分析回答;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,据此分析。
27.(2024九下·柳州开学考)如图所示,是探究杠杆平衡条件的实验。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆    (选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向    调节。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量为50g的钩码,当在B点挂    个质量为50g的钩码,能使杠杆在水平位置平衡。
(3)实验中需要改变实验条件,测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,目的是:   。
(4)如图丙所示,在C点悬挂3个质量为50g的钩码,在D点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为    N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。如果测力计的量程为0~5N,保持支点O、悬挂点D位置不变,利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为    g(g取10N/kg)。
【答案】(1)是;右
(2)3
(3)通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性
(4)1.2;变大;2500
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体,杠杆保持静止,此时杠杆处于静止状态,是平衡状态;
如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,应将右端平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 可得2G×3L=FB×2L,
解得FB=3G,应在B点挂3个质量均为50g的钩码;
(3)探究杠杆平衡的条件时进行多次实验,多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性;
(4)在C点悬挂3个质量为50g的钩码的总重量为:G=mg=3×0.05kg×10N/kg=1.5N,
在D点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
1.5N×4L=F×5L,解得F=1.2N;
若在D点斜向右下方拉弹簧测力计,仍保持杠杆水平平衡,斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,动力变大,则弹簧测力计的示数将变大;
弹簧测力计的量程为0~5N,当拉力等于5N,物体挂在左边第1格,保持支点O、悬挂点D位置不变,并竖直向下拉时,拉起物体的重力最大。
G' L左=F' L右
代入数据得,
G'×L=5N×5L
解得G'=25N
由G=mg得,
故答案为:(1)是;右;(2)3;(3)通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性;(4)1.2;变大;2500。
【分析】 (1)杠杆静止或匀速转动时,杠杆都处于平衡状态;平衡螺母向上翘的一端移动,才能使杠杆在水平位置平衡;
(2)利用杠杆的平衡条件分析计算;
(3)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性;
(4)杠杆平衡条件进行分析计算;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
28.(2024九下·柳州开学考)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大   。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是    ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为    A,此时小灯泡的电阻为    Ω(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制I﹣U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受
   的影响。
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ____。
A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为I1、I2、I3时,小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3。若I2﹣I1=I3﹣I2,则P2﹣P1   (选填“>”“=”或“<”)P3﹣P2。(假设小灯泡的电阻保持不变)
【答案】(1)
(2)将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.3;8.3
(3)温度
(4)C
(5)<
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路,则下面的接线柱应该接在A接线柱上,如图所示:
(2)电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,此时电压表示数很小,说明灯泡的电压比较小,因为串联分压,那么滑动变阻器的电压较大,电阻越大分压越多,即滑动变阻器的分压太大,滑动变阻器的滑片P应该向阻值减小的一端即A端移动;
从甲图中看出电流表接的是小量程,即电流表读数为0.3A
由可知,小灯泡的电阻为:
(3)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以通过灯泡的电流与电压不成正比;
(4)当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,根据图丙可得出最小电流为0.1A,
根据欧姆定律可知,出此时电路总电阻:
再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点,可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小题2中求出的小灯泡在额定电压下工作时的电阻8.3Ω,
由此可得出滑动变阻器阻值应不小于45Ω-8.3Ω=36.7Ω,由此可知滑动变阻器的规格应选C;
(5)根据题意可知,,
因为I2-I1=I3-I2,又因为灯泡依次变亮时的电流也依次变大,即I1<I2<I3,
故(I2+I1)R<(I3+I2)R,由此得出P2-P1<P3-P2。
故答案为:(1)图见解答;(2)将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.3;8.3;(3)温度;(4)C;(5)<。
【分析】 (1)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路;
(2)电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,此时电压表示数很小,说明灯泡的电压比较小,则由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端分压太大,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻太大,据此可知接下来的操作;
根据图甲可判断电流表选用的量程和对应的分度值,再结合图乙读数电流表的示数;
根据欧姆定律可计算出小灯泡在额定电压下工作时的电阻;
(3)根据灯丝电阻随温度升高而增大的特点进行分析;
(4)当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,即此时滑动变阻器完全接入电路,根据图丙可得出最小电流为0.1A,根据欧姆定律可计算出此时电路总电阻,再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点,可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小题2中求出的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,由此可得出滑动变阻器阻值范围;
(5)根据电功率公式P=UI=I2R,表示出电路中电流依次为I1、I2、I3时的电功率大小,再结合I2-I1=I3-I2以及灯泡依次变亮时的电流也依次变大的特点,利用数学平方差公式求解;
五、计算题(本大题共3小题,第27题6分,第28题8分,第29题10分,共24.0分。解答时要求在答题卡上相应的答题区域写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤)
29.(2024九下·柳州开学考)某地货运站使用起重装置将一箱援助抗疫的物资吊装到货运专列上,此箱物资总质量为2t,吊装时需要提升3m。如图为物资被提升过程中高度随时间变化的图像(其中3~7s是匀速直线提升过程)。求:
(1)整个提升过程中,这箱物资的平均速度(结果保留小数点后两位数字);
(2)匀速直线提升过程中,起重装置对这箱物资做功的功率。
【答案】(1)解: 由图像可知,整个提升过程中,所用时间t=9s,
答:整个提升过程中,这箱物资的平均速度为0.33m/s;
(2)解: 起重装置对这箱物资做功W=Gh=mgh=2×103kg×10N/kg×2m=4×104J,
匀速直线提升过程中,(其中3~7s是匀速直线提升过程),则所用时间t=4s,
起重装置对这箱物资做功的功率。
答:匀速直线提升过程中,起重装置对这箱物资做功的功率为1.0×104W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【分析】 (1)整个提升过程中,所用时间9s,用提升的高度除以总时间即为提升这箱物资的平均速度;
(2)由W=Gh可求得起重装置对这箱物资做功,由可求得做功的功率。
30.(2023·重庆)李老师桌上有一张老式加热鼠标垫(内有一根加热电阻丝),如图所示,鼠标垫质量为,规格为“”。忽略温度对电阻的影响。
(1)求鼠标垫的电阻;
(2)鼠标垫正常工作,温度升高7℃,若此过程中热损失为30%,估算鼠标垫的比热容;
(3)月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围,现有的电源、规格为“”“”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率,请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路,并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。
【答案】(1)解:由 得,鼠标垫的电阻
答:鼠标垫的电阻5Ω;
(2)解:鼠标垫工作过程中,吸收的热量为
由 得,鼠标垫的比热容
答:鼠标垫的比热容1500J/(kg·℃);
(3)解:由 得,当鼠标垫正常工作时,电流为
此时滑动变阻器的电压为
由 得,滑动变阻器此时接入电路中的电阻为
则月月应选择“ ”的滑动变阻器,当鼠标垫正常工作时,电路中电流最大,电路电功率最大为
当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电路电功率最小为
则改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值
答:改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值6.24W。
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻大小;
(2)根据热量和质量、温度差的比值, 计算比热容;
(3)根据电功率和电压的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率;根据电压和电阻计算电功率。
31.(2024九下·柳州开学考)智能制造是工业革命的核心技术,如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器,距容器底面h0=0.1m处固定一支撑板C,C的中心有面积为S孔=0.8×10﹣2m2的小圆孔,圆柱体放在支撑板C的正中央。容器的左下角有注油口,防护油能够匀速注入长方体容器内部,当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高,圆柱体竖直上浮,当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有F压=20N的竖直向下的压力。已知圆柱体底面积S柱=2×10﹣2m2,重12N,支撑板C的厚度不计,防护油的密度ρ油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
(2)当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C时,油对容器底面的压强;
(3)当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时圆柱体受到的浮力;
(4)圆柱体的密度。
【答案】(1)解: 注油前,圆柱体对支撑板C的压强为:
答:注油前,圆柱体对支撑板C的压强为1000Pa;
(2)解: 当油的深度h1=0.175m时
油对容器底面的压强为:p=ρ油gh1=800kg/m3×10N/kg×0.175m=1400Pa;
答:当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C时,油对容器底面的压强为1400Pa;
(3)解: 当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,此时圆柱体受到的浮力为:F浮'=G+F压=12N+20N=32N;
答:当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时圆柱体受到的浮力为32N;
(4)解: 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,
排开油的体积为:,
因为圆柱体全浸,V=V排'=0.004m3,圆柱体的密度为:
答:圆柱体的密度为300kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据算出注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
(2)根据p=ρgh算出当油的深度h1=0.175m时油对容器底面的压强;
(3)当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时物体完全浸没在油中,物体排开油的体积等于物体的体积,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,根据平衡力算出此时圆柱体受到的浮力;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出排开油的体积为物体体积;由密度公式算出圆柱体的密度。
1 / 1广西壮族自治区柳州市壶西实验中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题
一、选择题(第1-13题为单选题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每题2分;第14-16题为多选题,每题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。共35分)
1.(2023·兴安盟中考)下列物理学家中,其姓名被命名为“力”的单位的是
A.帕斯卡 B.瓦特 C.牛顿 D.焦耳
2.(2023·兴安盟中考)某同学坐在行驶的汽车中,看到路边的树木、房屋、路灯都向后运动,他选择的参照物是
A.乘坐的汽车 B.树木 C.房屋 D.路灯
3.(2023·兴安盟中考)下列诗句或俗语中蕴含的声学知识正确的是
A.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递能量
B.“闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的
C.“响鼓也要重锤敲”说明物体振动频率越高,响度越大
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的音调高
4.(2023·兴安盟中考)下列物态变化中属于凝华现象的是
A.冰雪消融
B.露珠晶莹
C.白雾弥漫
D.霜满枝头
5.(2022·邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的(  )
A.比热容大 B.密度大 C.流动性大 D.热值大
6.(2023·兴安盟中考)盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明
A.分子间有斥力 B.分子间有间隙
C.分子间有引力 D.分子是运动的
7.(2023·兴安盟中考)“安全用电,珍爱生命”是每个公民应有的意识,下列遵守安全用电原则的是
A.在输电线上晾衣服 B.发现有人触电立即切断电源
C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D.使用绝缘皮破损的手机充电线
8.(2024九下·柳州开学考)社会的发展离不开能源、信息和材料。下列说法中错误的是(  )
A.风能、水能、太阳能是可再生能源
B.手机芯片采用超导体制成
C.太阳能来源于太阳内部氢核的聚变
D.“北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息
9.(2024九下·柳州开学考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距;正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C.图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,所成的像逐渐变小
D.图乙中若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,光屏上成半个烛焰的像
10.(2024九下·柳州开学考)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc,则(  )
A.pa=pc>pb B.pa=pb<pc C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc
11.(2024九下·柳州开学考)科学研究是以实验为基础的,下列有关实验的说法中正确的是(  )
A.甲图:托里拆利实验测出了大气压强的数值
B.乙图:此实验能反映电动机的工作原理
C.丙图:两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,说明分子之间存在斥力
D.丁图:此实验能直接验证牛顿第一定律
12.(2024九下·柳州开学考)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象,由图象可知(  )
A.R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.R1与R2的电阻之比为2:1
C.将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1:2
D.将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1:2
13.(2023·兴安盟中考)如图所示,工人用滑轮组将重为的货物内匀速提升,拉力为。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.绳子自由端移动的速度是
B.该滑轮组的机械效率为
C.拉力做功的功率是
D.该滑轮组的动滑轮重为
14.(2024九下·柳州开学考)如图所示,下列有关长度的测量正确的是(  )
A.测铜丝直径 B.测乒乓球直径
C.测硬币直径 D.测木块长度
15.(2024九下·柳州开学考)如图所示的“太空圆珠笔”,笔尖里有个球珠,写字时,球珠在纸上滚动,把沾在球珠上的墨水留在纸上,封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写出字来。用“太空圆珠笔”写字的过程中,笔中不变的是(  )
A.墨水的密度 B.墨水的质量 C.氮气的密度 D.氮气的质量
16.(2024九下·柳州开学考)关于动能和重力势能,下列说法中正确的是(  )
A.汽车加速上坡的过程中,动能增大
B.小孩在滑梯上匀速下滑的过程中,动能减小
C.竖直上抛的石块在上升过程中,动能转化为重力势能
D.跳伞运动员在匀速下降的过程中,重力势能减小
二、填空题(共6小题,每空1分,共12分)
17.(2023·兴安盟中考)如图所示,量筒内水的体积是   ,托盘天平测量烧杯和水的总质量是   g。
18.(2024九下·柳州开学考)如图所示,“投壶”是古代的一种投掷游戏。游戏时掷出的箭(用竹、木等制成)由于
   可以在空中继续飞行;为了将箭投入壶内,必须控制力的大小和方向,这是因为力的大小和方向都会影响力的    。
19.(2024九下·柳州开学考)如图是海波和蜡烛的熔化图像,   图线表示的是蜡烛的熔化曲线,海波在熔化过程中吸热,内能    (填“增加”“减小”或“不变”)。
20.(2020八下·江津期中)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示,则0~2s,物体所受的摩擦力是   N,2~4s物体受到的摩擦力是   N。
21.(2022·沈阳)如图所示,完全相同的、两金属片浸入盐水的深度相同,、分别是、表面上两点,则、两点盐水的压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”);闭合开关后,小灯泡发光,通过灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从   (选填“到”或“到”)。
22.(2024九下·柳州开学考)如图所示是一款3D打印笔的简化电路图,其中R1、R2均为发热电阻,电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,打印笔处于    挡(选填“高温”“中温”或“低温”);高温挡的额定功率为    W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡  
中温挡 88 W
低温挡 44W
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
23.(2021八上·双辽期末)请画出图中入射光线经过凸透镜后的光线。
24.(2022·桂林)如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
四、实验探究题(共4小题,第25题5分,第26题6分,第27题7分,第28题7分,共25分)
25.(2024九下·柳州开学考)回忆我们平时照镜子的情景,猜一猜,平面镜所成的像与物有什么关系呢?小西和同学们进行了“探究平面镜成像的特点”的实验,实验装置如图所示。
(1)实验时应选择较    (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上,选择玻璃板代替平面镜的目的是便于   。
(2)选取两枚完全相同的棋子A和B,是为了比较平面镜所成的像与物的   关系。
(3)将光屏放在棋子B的位置,发现不能直接在光屏上观察到棋子A的像,说明平面镜所成的像是    (选填“实”或“虚”)像。
(4)本实验中,需要的测量工具是    。
26.(2024九下·柳州开学考)同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计    (选填“是”或“不是”)连通器;在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用    (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是    。
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强    ;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成    (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是    。
27.(2024九下·柳州开学考)如图所示,是探究杠杆平衡条件的实验。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆    (选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向    调节。
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量为50g的钩码,当在B点挂    个质量为50g的钩码,能使杠杆在水平位置平衡。
(3)实验中需要改变实验条件,测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,目的是:   。
(4)如图丙所示,在C点悬挂3个质量为50g的钩码,在D点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为    N。若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。如果测力计的量程为0~5N,保持支点O、悬挂点D位置不变,利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为    g(g取10N/kg)。
28.(2024九下·柳州开学考)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大   。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是    ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为    A,此时小灯泡的电阻为    Ω(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制I﹣U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受
   的影响。
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ____。
A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为I1、I2、I3时,小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3。若I2﹣I1=I3﹣I2,则P2﹣P1   (选填“>”“=”或“<”)P3﹣P2。(假设小灯泡的电阻保持不变)
五、计算题(本大题共3小题,第27题6分,第28题8分,第29题10分,共24.0分。解答时要求在答题卡上相应的答题区域写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤)
29.(2024九下·柳州开学考)某地货运站使用起重装置将一箱援助抗疫的物资吊装到货运专列上,此箱物资总质量为2t,吊装时需要提升3m。如图为物资被提升过程中高度随时间变化的图像(其中3~7s是匀速直线提升过程)。求:
(1)整个提升过程中,这箱物资的平均速度(结果保留小数点后两位数字);
(2)匀速直线提升过程中,起重装置对这箱物资做功的功率。
30.(2023·重庆)李老师桌上有一张老式加热鼠标垫(内有一根加热电阻丝),如图所示,鼠标垫质量为,规格为“”。忽略温度对电阻的影响。
(1)求鼠标垫的电阻;
(2)鼠标垫正常工作,温度升高7℃,若此过程中热损失为30%,估算鼠标垫的比热容;
(3)月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围,现有的电源、规格为“”“”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率,请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路,并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。
31.(2024九下·柳州开学考)智能制造是工业革命的核心技术,如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器,距容器底面h0=0.1m处固定一支撑板C,C的中心有面积为S孔=0.8×10﹣2m2的小圆孔,圆柱体放在支撑板C的正中央。容器的左下角有注油口,防护油能够匀速注入长方体容器内部,当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高,圆柱体竖直上浮,当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有F压=20N的竖直向下的压力。已知圆柱体底面积S柱=2×10﹣2m2,重12N,支撑板C的厚度不计,防护油的密度ρ油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
(2)当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C时,油对容器底面的压强;
(3)当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时圆柱体受到的浮力;
(4)圆柱体的密度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】在物理学中,力的单位是牛顿,故C正确,而A、B、D不合题意。
故选C。
【分析】根据常见物理量的单位的知识判断。
2.【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】某同学坐在行驶的汽车中,看到路边的树木、房屋、路灯都向后运动,即树木相对参照物的位置改变。因为树木等相对乘坐的汽车的位置不断改变,所以它选择的参照物是乘坐的汽车,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置发生改变;否则,它相对参照物的位置不变。
3.【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;音色;声与信息
【解析】【解答】A.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递信息,故A错误;
B.“闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的,故B正确;
C.“响鼓也要重锤敲”说明物体振幅越大,响度越大,故C错误;
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的响度大,故D错误。
故选B。
【分析】A.声音利用的两个方面:①声音传递信息;②声音传递能量;
B.声音的特点叫音色;
C.响度与振幅大小有关;
D.声音的大小叫响度,声音的高低叫音调。
4.【答案】D
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.冰雪消融,即从固态变成液态发生熔化现象,故A不合题意;
B.露珠晶莹,即水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故B不合题意;
C.白雾弥漫,即水蒸气从气态变成液态发生液化现象,故C不合题意;
D.霜满枝头,即水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
5.【答案】A
【知识点】比热容;燃料的热值
【解析】【解答】由公式的变形式可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大;
故答案为:A。
【分析】水的比热容较大,吸热能力大。
6.【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明花香分子在空气中不停的做无规则运动,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据分子运动的知识分析判断。
7.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.在输电线上晾衣服,如果电线外皮破损则会造成触电事故,故A错误;
B.发现有人触电立即切断电源,然后再进行施救,故B正确;
C.用湿抹布擦拭正在发光的电灯,可能造成触电事故,故C错误;
D.使用绝缘皮破损的手机充电线,也可能发生触电事故,故D错误。
故选B。
【分析】根据安全用电的常识判断即可。
8.【答案】B
【知识点】能源及其分类;核聚变;核裂变;半导体特点及作用;电磁波的传播;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A、风能、水能、太阳能可以在自然界里短期内源源不断地得到补充,它们属于可再生能源,故A正确;
B、手机芯片的主要材料是半导体,不是超导体材料制成的,故B错误;
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变,故C正确;
D、“北斗”卫星导航系统是靠电磁波传递信息,故D正确。
故选:B
【分析】(1)能够短期内从自然界中得到补充的一次能源叫可再生能源。
(2)手机芯片是由半导体材料制成的。
(3)太阳能来源于太阳内部氢核的聚变。
(4)电磁波可以传递信息。
9.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点,这点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40.0cm-30.0cm=10.0cm,故A错误;
B、图乙中,物距u=15.0cm,像距v=30.0cm,物距小于像距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,这个原理制成了投影仪,与照相机不同,故B错误;
C、图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,物距变大,像距变小,像变小,故C正确;
D、用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误;
故选:C。
【分析】(1)凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;
(2)物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像;物距大于2f,凸透镜成倒立缩小的实像;
(3)凸透镜成像时,物距增大像距减小像减小。
(4)凸透镜成实像是因为物体发出的光线经过凸透镜后会聚到像点,若遮住凸透镜的一部分,则凸透镜其它部分仍然能够会聚光线,所以仍能成完整的像,只是照射到像上的光线数量减少,像比原来变暗。
10.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】 设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,
则1块长方体竖放时对水平地面的压强:
2块长方体平放时对水平地面的压强:
3块长方体竖放时对水平地面的压强:
由题和图可知,a>b>h,且
所以,它们对地面的压强关系为:pa=pc>pb。
故选:A。
【分析】(1)物体放在水平地面上时,对地面的压力等于其自身的重力;
(2)根据压强公式,结合在不同情况下受力面积的大小,从而确定压强的大小。
11.【答案】A
【知识点】牛顿第一定律;大气压强的测量方法;直流电动机的构造原理与工作过程;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A、托里拆利实验测出了大气压强的数值,故A正确;
B、此实验是探究电磁感应现象的实验,是发电机的工作原理,故B错误;
C、图中实验探究了构成固体的分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D、牛顿在总结伽利略等科学家研究成果的基础上,通过科学的推理总结出了牛顿第一定律,故D错误。
故选:A。
【分析】 (1)托里拆利实验第一次测出了大气压强的数值;
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(4)牛顿总结出了牛顿第一定律。
12.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 A、电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关,故A错误;
BC、将R1与R2串联接入电路,电流相等,由I-U图象得出:当通过两电阻的电流相等时.I=0.3A时,U2=2U1,R1与R2两端的电压之比为1:2,由的变形式可知,R2=2R1,
R1:R2=1:2,故B错误,C正确;
D、这两个电阻并联后接在3V电源上时,U1=U2=U=3V,
由图象可知,I1=0.6A,I2=0.3A,通电后通过R1与R2的电流之比为0.6A:0.3A=2:1,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关;
(2)串联电流相等,在I-U图象中,横轴表示电压,纵轴表示电流,找出相同电流的对应的电压值,根据欧姆定律比较两电阻的大小;
(3)两电阻并联时两端的电压相等,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
13.【答案】D
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,货物上升的速度为:;
由图可知,滑轮组承担重力的绳子段数n=2,
绳子自由端移动的速度为:v′=nv=2×0.6m/s=1.2m/s;
故A错误;
B.拉力所做的总功:W总=Fs=150N×2×6m=1800J,
拉力所做的有用功:W有=Gh=200N×6m=1200J;
滑轮组的机械效率:,
故B错误;
C.拉力的功率:,
故C错误;
D.根据得到:;
解得:G动=100N。
故D正确。
故选D。
【分析】A.根据速度公式得出货物上升的速度,根据图片确定滑轮组绳承担重力的绳子段数n。根据v′=nv得出绳子自由端移动的速度;
B.根据W总=Fs=F×nh得出拉力所做的总功,根据W有=Gh得出拉力所做的有用功;根据机械效率公式得出滑轮组的机械效率;
C.根据功率公式得出拉力的功率;
D.不计绳重和摩擦,根据计算动滑轮的重。
14.【答案】A,C
【知识点】长度及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】 A、用累积法测铜丝直径,能够减小误差,故A正确;
B、乒乓球的下端没有对齐0刻线,故B错误;
C、利用三角尺测量硬币的直径,两个三角尺与刻度尺的刻度线对齐,两刻度差就是硬币的直径,故C正确;
D、刻度尺边没有对齐被测对象,故D错误。
故选:AC
【分析】 使用刻度尺时要注意:
(1)放:尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺的刻面必须紧贴被测对象。
(2)读:读数时视线要与尺面垂直,估读到分度值的下一位;
(3)记:记录测量结果时要记上数值和单位。
15.【答案】A,D
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】 封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写字的时候,墨水的质量变小,氮气的质量不变,墨水的密度不变,氮气的密度变小,故AD正确,BC错误。
故选:AD
【分析】 密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化;质量是物质的基本属性,它不随物体的状态、位置的改变而改变。
16.【答案】A,C,D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 A.汽车加速上坡的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故A正确;
B.小孩在滑梯上匀速下滑的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,故B错误;
C.竖直上抛的石块在上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小;高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,故C正确;
D.跳伞运动员在匀速下降的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,故D正确。
故选:ACD。
【分析】 动能的大小由质量和速度决定,重力势能的大小由质量和高度决定。
17.【答案】60;27
【知识点】质量的测量与天平的使用;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,量筒的分度值为2mL,则量筒内水的体积为60mL=60cm3;
(2)天平标尺上的分度值为0.2g,则游码的质量为2g,那么烧杯和水的总质量为:2g+(20g+5g)=27g。
【分析】(1)根据甲图确定量筒的分度值,根据液面位置读出水的体积;
(2)根据乙图确定标尺的分度值,读出游码的质量,再与砝码质量相加得到烧杯和水的总质量。
18.【答案】惯性;作用效果
【知识点】力的三要素及力的示意图;惯性及其现象
【解析】【解答】 当掷出箭矢,箭矢原来处于运动状态,当离开手后,由于惯性仍保持原来的运动状态,所以能在空中继续飞行;为了将箭矢投入壶内,必须控制用力的大小和方向,这是因为力的大小和方向都会影响力的作用效果。
故答案为:惯性;作用效果
【分析】 (1)任何物体都具有惯性,惯性即物体保持原来运动状态不变的性质。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
19.【答案】乙;增加
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 由题图像可知,甲图线在熔化时温度保持不变,而乙图线在整个加热过程中温度不断升高,所以甲图线是海波(晶体)的熔化曲线,乙图线是蜡烛(非晶体)的熔化曲线:海波在熔化过程中吸收热量,内能不断增加。
故答案为:乙;增加。
【分析】晶体在熔化的过程中,吸收热内能增加,温度不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,温度改变。
20.【答案】2;4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】由图像可知0~2s内物体处于静止状态,此时拉力与摩擦力二力平衡为2N。
由图像可知4~6s内物体处于匀速直线运动状态,此时拉力与摩擦力二力平衡为4N,2~4s物体对地面压力不变,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变为4N。
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时力的大小相等;匀速直线运动的物体受到的摩擦力等于拉力;摩擦力的大小和压力、粗糙程度有关。
21.【答案】大于;d到c
【知识点】液体压强计算公式的应用;电流的方向
【解析】【解答】a与b两点分别位于盐水的不同的位置,a点的深度更深,根据液体压强的计算公式可得,当液体密度相同时,深度越深,压强越大,所以。
闭合开关后,小灯泡发光,电流从电池的正极流出,流入负极,所以电流的流向是从c到d,而自由电子定向移动的方向与电流相反,所以灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从d到c。
【分析】当液体密度相同时,深度越深,压强越大;电流从电池的正极流出,流入负极。
22.【答案】高温;176
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,两电阻并联;单刀多掷开关S2仅与3接触时,两电阻串联;开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与1接触时,电路为R1的简单电路,根据并联电阻和串联电阻的规律,开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与2接触时,电路的电阻最小,根据可知,电路的功率最大,打印笔处高温挡;
单刀多掷开关S2仅与3接触时,两电阻串联;电路的电阻最大,电路的功率最小,为低温挡;开关S1闭合,单刀多掷开关S2仅与1接触时为中温挡,,即
根据串联电阻的规律有:,即
解方程组可得出
R1=R2=550Ω;
两电阻并联的电电阻为:
故高温挡的额定功率为:
【分析】 分析开关转换时电路的连接,根据并联电阻和串联电阻的规律和确定不同挡位电路的连接;根据和串联电阻的规律和条件得出R1和R2大小,求出两等值电阻并联的电阻,根据功率公式得出高温挡的额定功率。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将经过焦点,如图所示:
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线,折射光线过焦点。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】磁现象;磁场
【解析】【解答】磁铁外部磁感线从磁铁的N极出发,回到S极,根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针左端为N极,如图所示:
【分析】磁体的磁场从北极出来回到南极;根据磁极间的相互作用判断小磁针的指向。
25.【答案】(1)薄;确定像的位置
(2)大小
(3)虚
(4)刻度尺
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】 (1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响实验效果,所以应选择较薄的玻璃板;玻璃板是透明的,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置;
(2)选取两枚完全相同的棋子是为了比较像与物的大小关系;
(3)光屏只能接收实像,不能接收虚像,光屏不能接收到棋子的像,说明平面镜成的像是虚像;
(4)本实验中,用刻度尺测量像与物到平面镜的距离。
故答案为:(1)薄;便于确定像的位置;(2)平面镜所成的像与物的大小关系;(3)虚;(4)刻度尺。
【分析】 (1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析;
(2)实验时用两枚完全相同的棋子A和B,目的是为了比较像与物的大小;
(3)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接;
(4)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等,故需要用刻度尺测距离。
26.【答案】(1)不是;薄
(2)转换法
(3)相等;上窄下宽
(4)没有控制探头深度相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)如图甲所示,从结构上来看,压强计一端封闭,底部连通,不是连通器;
橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的;
(2)液体内部压强大小不能直接测量,需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,两实验中,液面高度差相等,由转换法可以初步得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变。
故答案为:(1)不是;薄;(2)转换法;(3)相等;上窄下宽;(4)没有控制探头深度相同。
【分析】 (1)上端开口底部连通的仪器是连通器;橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变;
(2)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(3)液体压强与液体的深度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;由实验结论分析回答;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,据此分析。
27.【答案】(1)是;右
(2)3
(3)通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性
(4)1.2;变大;2500
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】 (1)平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体,杠杆保持静止,此时杠杆处于静止状态,是平衡状态;
如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,应将右端平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 可得2G×3L=FB×2L,
解得FB=3G,应在B点挂3个质量均为50g的钩码;
(3)探究杠杆平衡的条件时进行多次实验,多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性;
(4)在C点悬挂3个质量为50g的钩码的总重量为:G=mg=3×0.05kg×10N/kg=1.5N,
在D点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
1.5N×4L=F×5L,解得F=1.2N;
若在D点斜向右下方拉弹簧测力计,仍保持杠杆水平平衡,斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,动力变大,则弹簧测力计的示数将变大;
弹簧测力计的量程为0~5N,当拉力等于5N,物体挂在左边第1格,保持支点O、悬挂点D位置不变,并竖直向下拉时,拉起物体的重力最大。
G' L左=F' L右
代入数据得,
G'×L=5N×5L
解得G'=25N
由G=mg得,
故答案为:(1)是;右;(2)3;(3)通过实验数据总结实验结论,寻找普遍规律,避免偶然性;(4)1.2;变大;2500。
【分析】 (1)杠杆静止或匀速转动时,杠杆都处于平衡状态;平衡螺母向上翘的一端移动,才能使杠杆在水平位置平衡;
(2)利用杠杆的平衡条件分析计算;
(3)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性;
(4)杠杆平衡条件进行分析计算;当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
28.【答案】(1)
(2)将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.3;8.3
(3)温度
(4)C
(5)<
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路,则下面的接线柱应该接在A接线柱上,如图所示:
(2)电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,此时电压表示数很小,说明灯泡的电压比较小,因为串联分压,那么滑动变阻器的电压较大,电阻越大分压越多,即滑动变阻器的分压太大,滑动变阻器的滑片P应该向阻值减小的一端即A端移动;
从甲图中看出电流表接的是小量程,即电流表读数为0.3A
由可知,小灯泡的电阻为:
(3)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以通过灯泡的电流与电压不成正比;
(4)当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,根据图丙可得出最小电流为0.1A,
根据欧姆定律可知,出此时电路总电阻:
再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点,可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小题2中求出的小灯泡在额定电压下工作时的电阻8.3Ω,
由此可得出滑动变阻器阻值应不小于45Ω-8.3Ω=36.7Ω,由此可知滑动变阻器的规格应选C;
(5)根据题意可知,,
因为I2-I1=I3-I2,又因为灯泡依次变亮时的电流也依次变大,即I1<I2<I3,
故(I2+I1)R<(I3+I2)R,由此得出P2-P1<P3-P2。
故答案为:(1)图见解答;(2)将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.3;8.3;(3)温度;(4)C;(5)<。
【分析】 (1)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路;
(2)电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,此时电压表示数很小,说明灯泡的电压比较小,则由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端分压太大,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻太大,据此可知接下来的操作;
根据图甲可判断电流表选用的量程和对应的分度值,再结合图乙读数电流表的示数;
根据欧姆定律可计算出小灯泡在额定电压下工作时的电阻;
(3)根据灯丝电阻随温度升高而增大的特点进行分析;
(4)当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,即此时滑动变阻器完全接入电路,根据图丙可得出最小电流为0.1A,根据欧姆定律可计算出此时电路总电阻,再结合灯丝电阻随温度升高而增大的特点,可知电流为0.1A时的小灯泡的电阻小于小题2中求出的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,由此可得出滑动变阻器阻值范围;
(5)根据电功率公式P=UI=I2R,表示出电路中电流依次为I1、I2、I3时的电功率大小,再结合I2-I1=I3-I2以及灯泡依次变亮时的电流也依次变大的特点,利用数学平方差公式求解;
29.【答案】(1)解: 由图像可知,整个提升过程中,所用时间t=9s,
答:整个提升过程中,这箱物资的平均速度为0.33m/s;
(2)解: 起重装置对这箱物资做功W=Gh=mgh=2×103kg×10N/kg×2m=4×104J,
匀速直线提升过程中,(其中3~7s是匀速直线提升过程),则所用时间t=4s,
起重装置对这箱物资做功的功率。
答:匀速直线提升过程中,起重装置对这箱物资做功的功率为1.0×104W。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【分析】 (1)整个提升过程中,所用时间9s,用提升的高度除以总时间即为提升这箱物资的平均速度;
(2)由W=Gh可求得起重装置对这箱物资做功,由可求得做功的功率。
30.【答案】(1)解:由 得,鼠标垫的电阻
答:鼠标垫的电阻5Ω;
(2)解:鼠标垫工作过程中,吸收的热量为
由 得,鼠标垫的比热容
答:鼠标垫的比热容1500J/(kg·℃);
(3)解:由 得,当鼠标垫正常工作时,电流为
此时滑动变阻器的电压为
由 得,滑动变阻器此时接入电路中的电阻为
则月月应选择“ ”的滑动变阻器,当鼠标垫正常工作时,电路中电流最大,电路电功率最大为
当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电路电功率最小为
则改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值
答:改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值6.24W。
【知识点】热量的计算;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电压和电功率,可以计算电阻大小;
(2)根据热量和质量、温度差的比值, 计算比热容;
(3)根据电功率和电压的比值, 计算电流;利用电压和电流的比值计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率;根据电压和电阻计算电功率。
31.【答案】(1)解: 注油前,圆柱体对支撑板C的压强为:
答:注油前,圆柱体对支撑板C的压强为1000Pa;
(2)解: 当油的深度h1=0.175m时
油对容器底面的压强为:p=ρ油gh1=800kg/m3×10N/kg×0.175m=1400Pa;
答:当油的深度h1=0.175m时,圆柱体刚好浮起离开支撑板C时,油对容器底面的压强为1400Pa;
(3)解: 当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,此时圆柱体受到的浮力为:F浮'=G+F压=12N+20N=32N;
答:当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时圆柱体受到的浮力为32N;
(4)解: 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,
排开油的体积为:,
因为圆柱体全浸,V=V排'=0.004m3,圆柱体的密度为:
答:圆柱体的密度为300kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据算出注油前,圆柱体对支撑板C的压强;
(2)根据p=ρgh算出当油的深度h1=0.175m时油对容器底面的压强;
(3)当油面上升到压力传感器时,停止注油,此时物体完全浸没在油中,物体排开油的体积等于物体的体积,此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力,根据平衡力算出此时圆柱体受到的浮力;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出排开油的体积为物体体积;由密度公式算出圆柱体的密度。
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