2023-2024广东省惠州市九年级(上)期中物理试卷(含解析)

2023-2024学年广东省惠州市九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每题3分,共21分)
1.(3分)下列说法中正确的是(  )
A.处于静止状态的铁块机械能保持不变
B.功率大的机械,机械效率一定高
C.小车在平衡力的作用下不能保持匀速直线运动状态
D.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
2.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.物体不从外界吸收热量,其内能也可能增加
B.温度高的物体其内能一定多
C.物体的温度越高,其所含的热量越多
D.物体的内能增加,其温度一定升高
3.(3分)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表的示数变为零,电压表示数变大了(  )
A.电阻R1短路 B.电阻R1断路
C.电阻R2短路 D.电阻R2断路
4.(3分)一导体接在某电路中,如果把加在该导体两端的电压减小到原来的一半,则导体电阻和通过它的电流(  )
A.都减小到原来的一半
B.都保持不变
C.电阻不变,电流是原来的一半
D.电阻不变,电流是原来的2倍
5.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中(  )
A.电压表 V1的示数减小,电压表 V2示数增大
B.电压表 V1的示数增大,电压表 V2示数减小
C.电压表 V1的示数增大,电压表 V2示数与电流表 A 示数的比值不变
D.电压表 V1时示数不变,电压表 V2示数与电流表 A 示数的比值减小
6.(3分)纯电动汽车在工作时,由电动机为汽车提供动力。下列电器工作时,能量转化与其相同的是(  )
A.电灯 B.电风扇 C.电饭煲 D.热水器
7.(3分)如图甲所示的电路中,开关闭合后,发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列说法正确的是(  )
A.电阻R1与R2串联
B.通过R2的电流为0.8A
C.R1与R2电阻值之比为1:4
D.R1与R2消耗的功率之比为1:4
二、填空题(每空1分,共21分)
8.(3分)如图所示,是我国自行研制的战斗机“歼—10”在空中加油的情景,加油机和战斗机在水平方向匀速运动的过程中   ,战斗机的机械能    (选填“增大”“减小”或“不变”);以加油机为参照物,战斗机是    的(选填“运动”或“静止”)。
9.(3分)如图甲,小林用水平推力F推动水平地面上的一木块,此过程中,则在0﹣3s内推力F做的功    J,3~5s推力F的功率    W,5~6s木块受到的摩擦力大小为    N。
10.(3分)如图所示,轿车发动机用水做冷却剂,这是利用了水的    较大的性质,冷却过程中,水的内能不断    (选填“增大”“减小”或“不变”);北方楼房中的“暖气”能使室内空气温度升高,内能增加   的方式实现的。
11.(3分)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,如图所示是    冲程,完全燃烧0.5kg的汽油所释放的热量是    J,若这些汽油燃烧了一半,则剩余汽油的热值将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。[汽油的热值为4.6×107J/kg]
12.(3分)两个标有“10Ω,10V”和“20Ω,12V”的定值电阻,允许通过的最大电流为    A,这时电路两端允许加的最大电压为    V,把它们并联时干路,允许通过的电流最大电流是    A。
13.(3分)如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像,当R两端的电压为0时,R的阻值是    Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.5A   V,此时小灯泡的阻值为    Ω。
14.(3分)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动、另一端固定着一个浮子。此油量表实际上是一个    (选填“电流表”或“电压表”)。当油箱中的油量减少时,油量表的示数    (选填“变大”、“不变”或“变小”),定值电阻R0的作用是    。
三、实验题(每空1分,共20分)
15.(7分)(1)如图1甲所示电路,闭合开关,电压表V1的示数如图乙,电压表V2的示数如图丙,则灯L1两端的电压为    V,L2两端的电压为    V;
(2)如图2所示,电阻箱的示数为    Ω,其调节范围是    Ω;
(3)如图3所示,小明家的电能表所显示的信息,截至此刻   kW h。为了测出家中电饭锅的功率,小明关闭了所有用电器,只让电饭锅工作10min,则电饭锅消耗的电能是    J,其电功率为    W。
16.(6分)小科同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)小科连接好电路,闭合开关前,滑片应移至最    端(选填“左”或“右”)。闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是    。
(2)故障排除后,小科先把10Ω的电阻接入电路,根据图丙可知移动滑片要使电压表示数为    V,读出电流表示数后,断开开关,闭合开关,电压表示数如图乙所示   (填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数恢复原来的示数。
(3)当小科改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是    Ω。
(4)根据图丙所示的I﹣R图像,分析图像得出的结论是当电压一定时,电流与电阻成    。
17.(6分)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)该实验测电阻的原理是    ;在连接电路的过程中开关应    。
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,则小灯泡此时的电阻是    Ω(结果保留一位小数);小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,你认为他的观点是否合理    (填是或否);
(3)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全x的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C.   ,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx=   。
五、计算题(每题7分,共14分)
18.(7分)早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,在这一过程中,人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中:
(1)人做的有用功为多少?
(2)辘轳的机械效率多大?
(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少?
19.(7分)如图所示,小灯泡L的额定电压为3.8V,定值电阻R阻值为20Ω,流过R的电流为0.1A,流过L的电流为0.2A.求:
(1)此时L的电阻;
(2)L的实际功率;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能。
六、综合题(每空1分,共18分)
20.(7分)运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度    m/s;人在第30s时所受空气阻力    第50s时所受空气阻力(选填“大于”“等于”、“小于”)。
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功为    J,功率为    W(g=10N/kg)。
(3)从第0到第10s这个过程中,人的动能    、重力势能    、机械能    。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
21.(7分)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,测得有关数据如表所示。
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)表有一个温度值记录错误,该错误的温度值是    ℃。水温会先降到41.0℃的是    瓶。已知瓶中水的体积是500mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是    J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,   瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有    。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:   。
22.(5分)电动自行车,是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上,安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车方便了我们的日常生活,电动自行车上面包含有很多物理知识,爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
(1)电动自行车刹车是通过    方式来增大摩擦力,从中也可见有时摩擦对我们还是有用处的;
(2)夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下,否则容易爆胎,爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致   方式增加气体内能;
(3)日常生活中我们经常有这样的经验,同一辆电动车,同样的充满电,相比载一个人的时候,以同样速度载两个人时电动车的功率    (选填“大”、“小”或“相等”);
(4)电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速,转速把手相当于    (填电学器材)。另外,有的电动自行车上还有加速按钮,当把这个按钮按下时,欣欣同学设计了两个电路图,如图甲和乙。(加速按钮相等于开关)   (选填“甲”或“乙”)。
2023-2024学年广东省惠州市崇雅中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共21分)
1.(3分)下列说法中正确的是(  )
A.处于静止状态的铁块机械能保持不变
B.功率大的机械,机械效率一定高
C.小车在平衡力的作用下不能保持匀速直线运动状态
D.踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
【答案】A
【解答】解:A、处于静止状态的物体速度为0;高度不变重力势能不变,故A正确;
B、功率越大,单位时间内做的功越多,故B错误;
C、小车在平衡力的作用下,故C错误;
D、踢出去的足球在地上时受到阻力作用,即说明了力是改变物体运动状态的原因。
故选:A。
2.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是(  )
A.物体不从外界吸收热量,其内能也可能增加
B.温度高的物体其内能一定多
C.物体的温度越高,其所含的热量越多
D.物体的内能增加,其温度一定升高
【答案】A
【解答】解:A、改变物体内能的方式有做功和热传递,其内能也可能增加;
B、影响物体内能大小的因素有温度和质量,所以温度高的物体其内能不一定多;
C、由于热量是一个过程量,故C错误;
D、物体的内能增加;例如晶体熔化时不断吸热,但温度不变。
故选:A。
3.(3分)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表的示数变为零,电压表示数变大了(  )
A.电阻R1短路 B.电阻R1断路
C.电阻R2短路 D.电阻R2断路
【答案】B
【解答】解:
由图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R8两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、若电阻R1短路,则电阻R1两端的电压为零,即电压表示数变为零,电流变大,故A不符合题意;
B、若电阻R5断路,电流表示数变为零2串联接入电路,此时电压表测电源电压,故B符合题意;
C、若电阻R2短路,电路为R7的简单电路,电路中电阻变小,即电流表示数变大,所以两表的示数都变大;
D、若电阻R2断路,电阻R1、电压表、电流表都没有接入电路,故D不符合题意。
故选:B。
4.(3分)一导体接在某电路中,如果把加在该导体两端的电压减小到原来的一半,则导体电阻和通过它的电流(  )
A.都减小到原来的一半
B.都保持不变
C.电阻不变,电流是原来的一半
D.电阻不变,电流是原来的2倍
【答案】C
【解答】解:因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,加在这导体两端的电压减小到原来的一半时,故A错误;
由I=可知,故BD错误。
故选:C。
5.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中(  )
A.电压表 V1的示数减小,电压表 V2示数增大
B.电压表 V1的示数增大,电压表 V2示数减小
C.电压表 V1的示数增大,电压表 V2示数与电流表 A 示数的比值不变
D.电压表 V1时示数不变,电压表 V2示数与电流表 A 示数的比值减小
【答案】D
【解答】解:闭合开关S后,滑动变阻器与电阻R1串联,电压表V1测量电源电压,电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由于电源电压不变,电压表V1示数不变;
闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向左移动过程中,总电阻变小,电路中的电流变大;根据U=IR可知,R1两端的电压变大,根据串联电路的电压规律可知,即电压表V2示数变小,故AB错误;
CD、电压表V1示数不变,根据R=,电压表V2与电流表A示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,所以比值变小,D正确。
故选:D。
6.(3分)纯电动汽车在工作时,由电动机为汽车提供动力。下列电器工作时,能量转化与其相同的是(  )
A.电灯 B.电风扇 C.电饭煲 D.热水器
【答案】B
【解答】解:纯电动汽车在工作时,由电动机为汽车提供动力;
A、电灯在使用时、内能;
B、电风扇使用时;故B正确;
CD、电饭煲,电能转化为内能。
故选:B。
7.(3分)如图甲所示的电路中,开关闭合后,发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列说法正确的是(  )
A.电阻R1与R2串联
B.通过R2的电流为0.8A
C.R1与R2电阻值之比为1:4
D.R1与R2消耗的功率之比为1:4
【答案】C
【解答】解:A.由图甲可知,R1和R2并联,电流表A5测量通过R2的电流,电流表A2测量干路电流,故A错误;
B.因为并联电路干路电流等于支路电流之和4的示数大于A1,说明A2用的是大量程,示数为6A,A1用的小量程,示数为0.4A2的电流为0.2A,故B错误;
C.通过R1的电流为1A﹣5.2A=0.7A,根据并联分流原理,R1与R2电阻值之比为===,故C正确;
D.R1与R2消耗的功率之比为====,故D错误。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共21分)
8.(3分)如图所示,是我国自行研制的战斗机“歼—10”在空中加油的情景,加油机和战斗机在水平方向匀速运动的过程中 减小 ,战斗机的机械能  增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);以加油机为参照物,战斗机是  静止 的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】减小;增大;静止
【解答】解:加油机的速度不变,加油过程中,则动能减小。
战斗机在空中加油后,其质量增大,因此;同时其高度不变,其重力势能增大。
以加油机为参照物,战斗机的相对位置没有变化。
故答案为:减小;增大。
9.(3分)如图甲,小林用水平推力F推动水平地面上的一木块,此过程中,则在0﹣3s内推力F做的功  300 J,3~5s推力F的功率  200 W,5~6s木块受到的摩擦力大小为  200 N。
【答案】300;200;200。
【解答】解:(1)在0﹣3s内只有后8s移动距离,物体移动的距离是s=;
推力F对木块所做的功为:
W=Fs=300N×7m=300J;
(2)由图丙可知,3s~5s物体做匀速直线运动
s=vt=5m/s×2s=2m;
由图乙可知,3s~5s推力大小为200N
W=F3s=200N×3m=400J;功率P=;
(2)从v﹣t图象可知,3~8s内物体做匀速直线运动3=200N,
由二力平衡得到摩擦力大小:f=F3=200N;
物体在2~6s做减速运动,因为压力不变,滑动摩擦力不变。
故答案为:300;200。
10.(3分)如图所示,轿车发动机用水做冷却剂,这是利用了水的  比热容 较大的性质,冷却过程中,水的内能不断  增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);北方楼房中的“暖气”能使室内空气温度升高,内能增加 热传递 的方式实现的。
【答案】比热容;增大;热传递。
【解答】解:(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,水的温度升高或降低的少,水吸收或放出的热量多;内能的大小和物体的质量,冷却过程中,内能增大;
(2)北方楼房中的“暖气”时,水携带的热量散发到空气中,内能增大。
故答案为:比热容;增大。
11.(3分)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,如图所示是  做功 冲程,完全燃烧0.5kg的汽油所释放的热量是  2.3×107 J,若这些汽油燃烧了一半,则剩余汽油的热值将  不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。[汽油的热值为4.6×107J/kg]
【答案】做功;2.3×107;不变
【解答】解:由图可以看出,汽油机的进气门关闭,活塞由下向上运动,为做功冲程。
汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=0.5kg×2.6×107J/kg=3.3×107J;
热值是燃料的一种属性,只与种类有关,则剩余汽油的热值将不变。
故答案为:做功;5.3×107;不变。
12.(3分)两个标有“10Ω,10V”和“20Ω,12V”的定值电阻,允许通过的最大电流为  0.6 A,这时电路两端允许加的最大电压为  18 V,把它们并联时干路,允许通过的电流最大电流是  1.5 A。
【答案】0.6;18;1.5。
【解答】解:(1)根据I=可得定值电阻允许通过的最大电流分别为;
I1===1A;I2===0.8A;
因串联电路中电流处处相等,且1A>0.3A,
所以,若两电阻串联起来,则电流最大只可取0.6A;
电路的总电阻:R总=R3+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电路两端允许加的最大电压:
U总=IR总=0.5A×30Ω=18V;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,且12V>10V,
所以将它们并联时,为保证电阻元件的安全。
此时通过R1的电流:I1=3A,
通过R2的电流:
I2′===0.5A,
根据并联电路电流规律可得,干路允许通过的最大电流:
I总=I3+I2′=1A+3.5A=1.5A。
故答案为:0.6;18。
13.(3分)如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像,当R两端的电压为0时,R的阻值是  10 Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.5A 7 V,此时小灯泡的阻值为  4 Ω。
【答案】10;7;4。
【解答】解:(1)根据图象可知,R为定值电阻可得电阻R的阻值:R==,
导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端电压无关,R的阻值是10Ω;
(2)由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,
串联电路中各处的电流相等,由图象可知,UL=2V,UR=5V,
则电源电压:U=UL+UR=3V+5V=7V;
此时灯泡的电阻RL===4Ω。
故答案为:10;7;4。
14.(3分)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动、另一端固定着一个浮子。此油量表实际上是一个  电流表 (选填“电流表”或“电压表”)。当油箱中的油量减少时,油量表的示数  变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”),定值电阻R0的作用是  保护电路 。
【答案】电流表;变小;保护电路。
【解答】解:电流表串联使用,电压表需要并联使用,电路为串联电路,故油量表为电流表;
油量减少时,油面下降,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和,而总电压不变,电路中的电流会减小;
定值电阻R0的作用是保护电路。
故答案为:电流表;变小。
三、实验题(每空1分,共20分)
15.(7分)(1)如图1甲所示电路,闭合开关,电压表V1的示数如图乙,电压表V2的示数如图丙,则灯L1两端的电压为  3.6 V,L2两端的电压为  2.4 V;
(2)如图2所示,电阻箱的示数为  2023 Ω,其调节范围是  0﹣9999 Ω;
(3)如图3所示,小明家的电能表所显示的信息,截至此刻 1508.6 kW h。为了测出家中电饭锅的功率,小明关闭了所有用电器,只让电饭锅工作10min,则电饭锅消耗的电能是  6×105 J,其电功率为  1000 W。
【答案】(1)3.6;2.4;(2)2023;0﹣9999;(3)2508.6;6×105;1000。
【解答】解:(1)由图甲可知电压表V1测量电源电压,由图乙可知电源电压为6V8测量L1电压,由图丙可知电压为2.2V2两端电压为6V﹣3.4V=3.8V;
(2)每个旋钮下面小三角对应的数字乘以下面的倍数就是这个旋钮的电阻值,四个阻值加起来就是该电阻箱得示数,其调节范围为0Ω﹣9999Ω;
(3)由电能表的示数可知用电量为2508.6kW h,已知n=60r,W===5J,时间t=10min=60s==1000W。
故答案为:(1)3.6;2.4;8﹣9999;6×105;1000。
16.(6分)小科同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)小科连接好电路,闭合开关前,滑片应移至最  右 端(选填“左”或“右”)。闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是  电阻R短路 。
(2)故障排除后,小科先把10Ω的电阻接入电路,根据图丙可知移动滑片要使电压表示数为  2 V,读出电流表示数后,断开开关,闭合开关,电压表示数如图乙所示 右 (填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数恢复原来的示数。
(3)当小科改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是  25 Ω。
(4)根据图丙所示的I﹣R图像,分析图像得出的结论是当电压一定时,电流与电阻成  反比 。
【答案】(1)右;电阻R短路;(2)2;右;(3)25;(4)C;(5)反比。
【解答】解:(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至阻值最大的一端,所以要将滑动变阻器滑片移至最右端,移动滑动变阻器滑片时,说明电路为通路,则发生这种故障的原因可能是电阻R短路;
(2)排除故障后,小科接入10Ω电阻,根据图丙可知电压表示数为10Ω×0.2A=5V,把10Ω换成20Ω的电阻,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,使电压表的示数再次为2V;
(3)电阻两端的电压始终保持U1=3V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣U1=3V﹣3V=1V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.3倍,当接入50Ω电阻时滑=0.5×50Ω=25Ω;
(4)分析图象得出了电流与电阻的关系是:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为:(1)右;电阻R短路;右;(3)25;(5)反比。
17.(6分)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)该实验测电阻的原理是  R= ;在连接电路的过程中开关应  断开 。
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,则小灯泡此时的电阻是  8.3 Ω(结果保留一位小数);小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,你认为他的观点是否合理  否 (填是或否);
(3)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全x的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C. 闭合S,断开S1 ,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx=  。
【答案】(1)R=;断开;(2)8.3;否;(3)C、闭合S,断开S1;D、。
【解答】解:
(1)测电阻的原理:R=;
为保护电路,连接电路时;
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常工作,使电压表的示数为3.5V;
此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,其示数为0.7A,
则小灯泡此时的电阻为:RL==≈8.7Ω;
由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故多次测量不同电压下灯泡的电阻求出平均值是不合理的;
(3)用图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻)测某未知电阻Rx的阻值,实验步骤:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I7;
C.闭合开关S,断开S1,读出此时电流表的示数为I2;
D.在步骤B中,电阻R7被短路,只有Rx的简单电路,电流表示数为I1,则电源电压U=I1Rx;
在步骤C中,Rx与R8串联,记录电流表示数I2,则电源电压为U=I2(R4+Rx);
根据电源电压不变可知:I1Rx=I2(R7+Rx),
解得:Rx=。
故答案为:(1)R=;断开;否;(3)C,断开S1;D、。
五、计算题(每题7分,共14分)
18.(7分)早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,在这一过程中,人做的总功为500J。g取10N/kg。求此次取水的过程中:
(1)人做的有用功为多少?
(2)辘轳的机械效率多大?
(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少?
【答案】(1)人做的有用功为400J;
(2)辘轳的机械效率80%;
(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是60J。
【解答】解:(1)拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水的重力
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
做的有用功:W有用=G水h水=100N×4m=400J;
(2)辘轳的机械效率η==×100%=80%;
(3)此过程的额外功W额=W总﹣W有用=500J﹣400J=100J;
额外功包含克服水桶重力做功和克服摩擦力做功,
对水桶做的额外功:W额桶=G桶h桶=m桶gh桶=6kg×10N/kg×4m=40J;
克服井绳重力与摩擦阻力做的功:W额余=W额﹣W额桶=100J﹣40J=60J。
答:(1)人做的有用功为400J;
(2)辘轳的机械效率80%;
(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是60J。
19.(7分)如图所示,小灯泡L的额定电压为3.8V,定值电阻R阻值为20Ω,流过R的电流为0.1A,流过L的电流为0.2A.求:
(1)此时L的电阻;
(2)L的实际功率;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由I=得,R两端的电压为:
U=UR=IRR=0.1A×20Ω=6V;
由并联电路电压特点和欧姆定律得,此时L的电阻:
RL===10Ω;
(2)L的实际功率为:
P实=UIL=2V×0.2A=0.4W;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能为:
W=UIt=U(IR+IL)t=7V×(0.1A+7.2A)×20s=12J。
答:(1)此时L的电阻为10Ω;
(2)L的实际功率为0.2W;
(3)通电20s,L、R共消耗的电能为12J。
六、综合题(每空1分,共18分)
20.(7分)运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度  42 m/s;人在第30s时所受空气阻力  等于 第50s时所受空气阻力(选填“大于”“等于”、“小于”)。
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功为  1.2×106 J,功率为  4×104 W(g=10N/kg)。
(3)从第0到第10s这个过程中,人的动能  变大 、重力势能  变小 、机械能  变小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)42;等于;(2)1.2×106;4×104;(3)变大;变小;变小。
【解答】解:(1)这段时间内人的平均速度:v===42m/s,
由图像可知,在第30s时和第50s时人都做匀速直线运动,由于人的重力不变,所以人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力;
(2)人和装备的总重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
人在前30s内人所受重力做的功:W=Gh=800N×1500m=1.2×104J,
则人在前30s内人所受重力做的功率:P===4×104W;
(3)由图像可知,从第5到第10s这个过程中,质量不变,动能变大,重力势能变小,所以人的机械能变小。
故答案为:(1)42;等于6;4×105;(3)变大;变小。
21.(7分)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,测得有关数据如表所示。
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)表有一个温度值记录错误,该错误的温度值是  62.5 ℃。水温会先降到41.0℃的是  乙 瓶。已知瓶中水的体积是500mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是  42000 J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块, 甲 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有  空气 。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子: 羽绒服很蓬松,中间有很多空气,由于空气是热的不良导体,可有效防止身体的热量的散失 。
【答案】(1)62.5;乙;42000;(2)甲;空气;(3)羽绒服很蓬松,中间有很多空气,由于空气是热的不良导体,可有效防止身体的热量的散失
【解答】解:(1)随着时间的增加,水的温度逐渐降低;
由表格数据知乙瓶水的温度降低的快,水温会先降到41.0℃;
由ρ=知水的质量为:
m水=ρ水V=1.3×103kg/m3×500×10﹣8m3=0.5kg;
水放出的热量是:
Q放=c水m(t﹣t0)=4.6×103J/(kg ℃)×0.6kg×(61.0℃﹣41.0℃)=42000J;
(2)由表格数据知甲瓶水的温度降低的慢,说明甲瓶保温性能好,甲瓶中的冰块熔化较慢,由于空气是热的不良导体;
(3)羽绒服很蓬松,中间有很多空气,可有效防止身体的热量的散失。
故答案为:(1)62.6;乙;42000;空气,中间有很多空气,可有效防止身体的热量的散失。
22.(5分)电动自行车,是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上,安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车方便了我们的日常生活,电动自行车上面包含有很多物理知识,爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
(1)电动自行车刹车是通过  增大压力 方式来增大摩擦力,从中也可见有时摩擦对我们还是有用处的;
(2)夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下,否则容易爆胎,爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致 热传递 方式增加气体内能;
(3)日常生活中我们经常有这样的经验,同一辆电动车,同样的充满电,相比载一个人的时候,以同样速度载两个人时电动车的功率  大 (选填“大”、“小”或“相等”);
(4)电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速,转速把手相当于  滑动变阻器 (填电学器材)。另外,有的电动自行车上还有加速按钮,当把这个按钮按下时,欣欣同学设计了两个电路图,如图甲和乙。(加速按钮相等于开关) 甲 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)增大压力;(2)热传递;(3)大;(4)滑动变阻器;甲。
【解答】解:(1)电动自行车刹车时,刹车皮对车轮钢圈的压力增大了;
(2)炎热的夏天,在太阳光的照射下、内能增大;
(3)同一辆电动车,同样的充满电,并且以同样速度载两个人时,根据W=Fs可知,F越大,F越大;故以同样速度载两个人时电动车的功率较大;
(4)“转速把手”相当于我们学过的滑动变阻器,它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的,电动自行车会加速,故电路为甲图。
故答案为:(1)增大压力;(2)热传递;(4)滑动变阻器;甲。

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发布日期:2023年12月21日  所属分类:作业答案