2022-2023学年广东省广州市天河113中学九年级(上)期末物理试卷(A卷)
一、选择题(每题3分)
1.(3分)关于图四个杠杆,说法正确的是( )
A.图甲起重机的吊臂是省力杠杆
B.图乙指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆
C.图丙开瓶起子支点是B,A点受到的阻力竖直向上
D.图丁钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力
2.(3分)在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了电
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
3.(3分)如图所示,这是人们喜爱的电动自行车的实物图,它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是( )
A.电动自行车左右指示灯是串联的
B.给电动自行车充电时车内电池相当于简单电路中的电源
C.电动自行车通过右把手旋转来调节车速,这相当于一个滑动变阻器
D.电动自行车的橡胶车胎通常情况下属于导体
4.(3分)如图所示,接线盒的上部有两只相同规格的灯泡,导线接在盒的内部,接线盒的另两个接线柱与电压未知的电源和开关相连。闭合开关,两只灯泡发光。若要判断两只灯泡的连接方式,下列操作中能达到目的的是( )
A.先任意取下一只灯后闭合开关
B.先将L1和L2的位置互换后闭合开关
C.在电池和开关之间接一只电流表
D.用电压表分别测L1和L2的电压
5.(3分)关于热现象的说法,正确的是( )
A.汽油机的做功冲程是把机械能转化为内能
B.用砂轮磨刀,有火星迸出,这是属于做功改变物体的内能
C.在寒冷的冬天,冷玻璃窗上常附着有小水珠,小水珠是由水蒸气汽化形成的
D.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质,是利用水的比热容较小的特性
6.(3分)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2一定一样亮
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
7.(3分)如图所示,开关S闭合后,电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为3V,则R1:R2等于( )
A.2:3 B.3:2 C.2:1 D.1:2
8.(3分)如图甲,规格相同的玻璃杯装了相同质量的水,将阻值不同的两个加热器与电源、开关接成电路,忽略散热,得到图乙所示的水温与加热时间的图线( )
A.加热相同时间,两杯水吸收的相同热量,升高相同的温度
B.由图乙可知:比热容c甲>c乙
C.两个加热器,R2<R1,P2>P1
D.甲杯水在2min内吸收的热量,与乙杯水在3min内吸收的热量相同
9.(3分)下列关于电能消耗的认识正确的是( )
A.电功率小的用电器消耗的电能一定少
B.工作时间短的用电器消耗的电能一定少
C.电流大的用电器消耗的电能一定多
D.电功率小的用电器消耗电能一定慢
10.(3分)下列关于新材料及信息传递的说法中,正确的是( )
A.航空器材常采用密度大、强度高的合金材料
B.遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C.利用超导体做白炽灯灯丝,灯将会更亮
D.半导体可用来制作LED灯的发光二极管
11.(3分)在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中,某同学采用了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
③实验过程中要保持两根电阻丝两端电压相等
④5Ω电阻丝中的电流比10Ω电阻丝中的电流大
A.只有①② B.只有③④ C.只有①③ D.只有②④
12.(3分)下面关于分子动理论和物体内能的说法中不正确的是( )
A.压在一起的铅片和金片几年后剖开,切面互相渗透,属于扩散现象
B.用力拉铅笔也没有拉成两半,说明物质的分子间有相互作用的引力
C.“和平号”空间站退役后,坠入大气层烧毁,是用做功的方法改变物体内能
D.高温的物体一定比低温物体的内能大
二.非选择题(54分)
13.(5分)《杭州日报》报道,在杭州动物园内,一位物理老师仅用小小的弹簧测力计和一根长硬棒,粗略测出一头大象的重力。如图,测力计在A点竖直向下拉长硬棒,使其水平静止。
(1)请在图中画出杠杆受到测力计的拉力F1及动力臂l1。
(2)弹簧测力计的读数为200N,悬点O距弹簧测力计10m,距铁笼悬挂点0.08m。不计长硬棒和铁笼的质量,大象的重力为 N(g取10N/kg)。
14.(2分)如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 B燃料的热值(选填:“大于”、“小于”或“等于”);若一定质量的B燃料完全释放的热量为4.5×106J,其中有60%的热量被水吸收,则水的吸收热量 J。
15.(3分)(1)把物体A、B用力紧压在一起,再悬挂在空气中,如图中甲,小红说物体B没有掉下来是因为大气压的作用,小明说物体B没有掉下来是因为分子间存在引力,于是他们把装置移入密闭的真空罩中并悬挂起来,如图中乙,并抽出里面的空气,如果出现了 现象,就证明小红是正确的。
(2)如图丙,在C、D两个瓶里分别装有温度为60℃、30℃的两种互不反应的气体,且D瓶气体的密度大于C瓶气体,现将玻璃板抽掉,则D瓶里的气体分子能否运动到C瓶中去? 。
(3)如图丁所示,a、b、c三杯水中,b、c两杯水的质量相同,比较它们的温度后,可知: 杯中水的内能是最大的。
16.(3分)(1)如图所示为单相电子式电能表,其示数为 kW h;由参数可得,该电能表允许接入的最大电功率是 ;
电热水壶型号 额定电压 额定功率
HX﹣201306 220V 1100W
(2)关闭其他用电器,单独接入电热水壶(具体参数如上面表格)工作6min,此过程中电能表转盘转了300r,则该电热水壶的实际功率是 W。
17.(3分)(1)小明要测量定值电阻R 的阻值,如图A所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数突然都变为0,小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0,由此判断故障可能是 。
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
(2)如图B所示,为一身高测量仪的电路图,请在中选两个填入框,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
18.(6分)某电动玩具车所用电动机的工作电压为6V,电动机线圈的电阻为4Ω,通过电动机的电流为0.5A,则工作10min消耗的电能为多少焦耳?产生的热量为多少焦耳?有多少电能转化成了机械能?
19.(13分)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻,连接了如图A所示的电路,并进行了实验操作。请按要求完成下列问题:
(1)图中有一条线连接错误,请在错误的连线上打“×”,并改正。改正后在线框里画出电路图。
(2)改正后开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在最 端。(选填:“左”或“右”)
(3)开关闭合后,小阳发现电流表的指针向零刻度线的左侧偏转,此现象的原因可能是 。
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表没有调零
C.电流表量程过大
D.电流表损坏
(4)故障排除后,小阳将实验的数据及相关的计算量记录表格中。当小灯泡两端的电压为额定电压值时,电流表的示数如图B所示,则此时电路中的电流I= A,此状态下小灯泡的电阻R= Ω(保留一位小数)。
U/V 1.5 2.0 2.5
I/A 0.23 0.27
R/Ω 6.5 7.4
(5)利用该实验电路还可以测量小灯泡的额定功率,根据以上步骤的实验数据,可知小灯泡的额定功率P= W。
20.(10分)某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N)
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 位置平衡。
(2)该实验小组在完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,阻力臂L2= m。
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C所示的实验,此实验 (选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。
21.(9分)如图所示,小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力GM如下表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
F甲 F乙 GM
8N 5N 8N
(1)从表中数据可知:甲机械 (选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”),甲机械所做的有用功 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙机械所做的有用功;
(2)乙提升物体M时的机械效率是多少?请写出计算过程。
(3)小明认为滑轮组的机械效率和动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低。请你设计实验(写步骤或画图),并论证小明的猜想是否正确。
2022-2023学年广东省广州市天河113中学九年级(上)期末物理试卷(A卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分)
1.(3分)关于图四个杠杆,说法正确的是( )
A.图甲起重机的吊臂是省力杠杆
B.图乙指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆
C.图丙开瓶起子支点是B,A点受到的阻力竖直向上
D.图丁钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力
【答案】B
【解答】解:
A、图甲起重机的吊臂是一个杠杆,由图知动力臂小于阻力臂,所以起重机的吊臂是费力杠杆,但能省距离,故A错;
B、指甲钳中,杠杆AEC的支点在C,由图知动力臂大于阻力臂,则杠杆AEC是省力杠杆;杠杆OED支点在O,杠杆AEC对OED的压力为动力,则动力臂小于阻力臂,所以OED是费力杠杆,可见指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆,故B正确;
C、图丙开瓶起子支点是A,阻力作用在B,起子受到的阻力竖直向下,故C错;
D、图丁钓鱼竿受到的阻力是绳子对鱼竿的拉力,不是鱼的重力,故D错。
故选:B。
2.(3分)在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了电
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向b定向移动
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
【答案】A
【解答】解:A、气球在头发上摩擦后小女孩的头发会飘起来,是因为气球和头发带异种电荷,故A正确。
B、毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒带同种电荷,故B错误。
C、接触带电的过程是电子的转移。所以a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中自由电子从b向a定向移动,故C错误。
D、用丝绸摩擦过的玻璃捧带正电,靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管可能带负电,也可能不带电,故D错误。
故选:A。
3.(3分)如图所示,这是人们喜爱的电动自行车的实物图,它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是( )
A.电动自行车左右指示灯是串联的
B.给电动自行车充电时车内电池相当于简单电路中的电源
C.电动自行车通过右把手旋转来调节车速,这相当于一个滑动变阻器
D.电动自行车的橡胶车胎通常情况下属于导体
【答案】C
【解答】解:
A、电动自行车左右指示灯可以独立工作,互不影响,是并联的,故A错误;
B、给电动自行车充电时,车内电池消耗了电能,相当于简单电路中的用电器,故B错误;
C、右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,故C正确;
D、电动自行车的橡胶车胎通常情况下不容易导电,属于绝缘体,故D错误。
故选:C。
4.(3分)如图所示,接线盒的上部有两只相同规格的灯泡,导线接在盒的内部,接线盒的另两个接线柱与电压未知的电源和开关相连。闭合开关,两只灯泡发光。若要判断两只灯泡的连接方式,下列操作中能达到目的的是( )
A.先任意取下一只灯后闭合开关
B.先将L1和L2的位置互换后闭合开关
C.在电池和开关之间接一只电流表
D.用电压表分别测L1和L2的电压
【答案】A
【解答】解:
A、任意取下一只灯泡,若另一个灯泡发光,则为并联电路,若不发光,则为串联电路,故A正确;
B、将L1和L2的位置互换,无法判定电路的连接方式,故B错误;
C、在电池和开关之间接一只电流表,电流表只能测量电流的大小,无法判定电路的连接方式,故C错误;
D、用电压表分别测L1和L2的电压,若电压表示数相同,无法判定电路的连接方式,故D错误。
故选:A。
5.(3分)关于热现象的说法,正确的是( )
A.汽油机的做功冲程是把机械能转化为内能
B.用砂轮磨刀,有火星迸出,这是属于做功改变物体的内能
C.在寒冷的冬天,冷玻璃窗上常附着有小水珠,小水珠是由水蒸气汽化形成的
D.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质,是利用水的比热容较小的特性
【答案】B
【解答】解:
A、汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能,故A错误;
B、用砂轮磨刀,摩擦力做功机械能转化为内能,这是属于做功改变物体的内能,故B正确;
C、玻璃窗上的小水珠是空气中的水蒸气液化而成的,故C错误;
D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以工厂里的冷却池大多用水作为冷却介质,故D错误。
故选:B。
6.(3分)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2一定一样亮
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
【答案】D
【解答】解:A、将开关S闭合,两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,灯L1和灯L2并联,故A错误;
BCD、并联电路各支路电压相等,故灯L1和灯L2两端的电压一定相等;若两灯的规格(电阻)不同,由欧姆定律I=可知,通过两灯的电流可能不相等;灯的亮度取决于灯的实际功率,根据P=UI,两灯实际功率也可能不相等,两灯发光亮度可能不相同,故BC错误,D正确。
故选:D。
7.(3分)如图所示,开关S闭合后,电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为3V,则R1:R2等于( )
A.2:3 B.3:2 C.2:1 D.1:2
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测电源电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两电阻两端的电压之比:===,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===。
故选:C。
8.(3分)如图甲,规格相同的玻璃杯装了相同质量的水,将阻值不同的两个加热器与电源、开关接成电路,忽略散热,得到图乙所示的水温与加热时间的图线( )
A.加热相同时间,两杯水吸收的相同热量,升高相同的温度
B.由图乙可知:比热容c甲>c乙
C.两个加热器,R2<R1,P2>P1
D.甲杯水在2min内吸收的热量,与乙杯水在3min内吸收的热量相同
【答案】D
【解答】解:A、实验中,用不同加热器加热,相同时间内,加热器放出的热量不同,所以相同时间内两杯水吸收的热量不同,根据图象知两杯水升高的温度不相同,故A错误;
B、由题可知,甲、乙两容器中都是水,且状态相同,则两杯水的比热容相同,故B错误;
C、根据图象乙知甲的温度升高快,说明吸热多,根据Q=I2Rt知,在电流和通电时间相同时,甲的电阻大,根据P=I2R知甲的功率大,即R2<R1,P2<P1,故C错误;
D、由图乙可知,甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同,且两杯水的质量相同,根据Q吸=cmΔt可知,它们吸收的热量相同,故D正确。
故选:D。
9.(3分)下列关于电能消耗的认识正确的是( )
A.电功率小的用电器消耗的电能一定少
B.工作时间短的用电器消耗的电能一定少
C.电流大的用电器消耗的电能一定多
D.电功率小的用电器消耗电能一定慢
【答案】D
【解答】解:A、据W=Pt知,用电器消耗的电能多少与实际功率和工作时间有关,电功率小的用电器消耗电能不一定少;故A错误;
B、据W=Pt知,用电器消耗的电能多少与实际功率和工作时间有关,工作时间短的用电器消耗的电能不一定少;故B错误;
C、据W=UIt知,用电器消耗的电能多少与电压、电流和通电时间有关,电流大的用电器消耗的电能不一定多;故C错误;
D、电功率反应电流做功快慢的物理量,电功率小的用电器,电流做功一定慢(即消耗电能一定慢),故D正确。
故选:D。
10.(3分)下列关于新材料及信息传递的说法中,正确的是( )
A.航空器材常采用密度大、强度高的合金材料
B.遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C.利用超导体做白炽灯灯丝,灯将会更亮
D.半导体可用来制作LED灯的发光二极管
【答案】D
【解答】解:A、航空器材常采用密度小、强度高的合金材料,故A错误;
B、遥控器发出的红外线波能在真空中传播,故B错误;
C、白炽灯是利用电流的热效应来工作的,超导体不能发热,因此不能制作灯丝,故C错误;
D、LED灯的发光二极管是由半导材料制成的,故D正确。
故选:D。
11.(3分)在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中,某同学采用了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是( )
①该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
③实验过程中要保持两根电阻丝两端电压相等
④5Ω电阻丝中的电流比10Ω电阻丝中的电流大
A.只有①② B.只有③④ C.只有①③ D.只有②④
【答案】A
【解答】解:
①由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相同,探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关,故①正确;
②据实验装置可知,电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀,从而导致U形管中的液面会发生变化,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故②正确;
③由焦耳定律Q=I2Rt可知,实验过程中,需要控制电流相同,不需要控制电压相同,故③错误;
④由图可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过电阻丝的电流与通电时间相同,故④错误。
故选:A。
12.(3分)下面关于分子动理论和物体内能的说法中不正确的是( )
A.压在一起的铅片和金片几年后剖开,切面互相渗透,属于扩散现象
B.用力拉铅笔也没有拉成两半,说明物质的分子间有相互作用的引力
C.“和平号”空间站退役后,坠入大气层烧毁,是用做功的方法改变物体内能
D.高温的物体一定比低温物体的内能大
【答案】D
【解答】解:A、一切物质的分子处于永不停息地无规则运动之中,当铅片与金片接触时,会有一些铅的分子进入金片。同时,金的分子也会进入铅片。长时间地让金片和铅片压在一起,就会使切面相互渗透,这种不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。该选项说法正确,不符合题意。
B、物质的分子间有相互作用的引力和斥力,用力拉铅笔也没有拉成两半,是因为分子间存在引力。该选项说法正确,不符合题意。
C、“和平号”空间站退役后,坠入大气层,是用做功的方法增加了内能,温度升高,导致烧毁。该选项说法正确,不符合题意。
D、因为影响内能的因素不仅有温度,还有质量、状态等,所以该选项说法错误,符合题意。
故选:D。
二.非选择题(54分)
13.(5分)《杭州日报》报道,在杭州动物园内,一位物理老师仅用小小的弹簧测力计和一根长硬棒,粗略测出一头大象的重力。如图,测力计在A点竖直向下拉长硬棒,使其水平静止。
(1)请在图中画出杠杆受到测力计的拉力F1及动力臂l1。
(2)弹簧测力计的读数为200N,悬点O距弹簧测力计10m,距铁笼悬挂点0.08m。不计长硬棒和铁笼的质量,大象的重力为 2.5×104 N(g取10N/kg)。
【答案】(1)如图所示;(2)2.5×104。
【解答】解:
(1)由图知,O点为支点,动力作用点在A点,方向竖直向下;从支点到动力作用线的距离是动力臂l1,如图所示:
;
(2)不计硬棒和铁笼的质量,根据杠杆平衡条件有:F1l1=F2l2,
所以,大象的重力:G=F2===2.5×104N。
故答案为:(1)如图所示;(2)2.5×104。
14.(2分)如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 大于 B燃料的热值(选填:“大于”、“小于”或“等于”);若一定质量的B燃料完全释放的热量为4.5×106J,其中有60%的热量被水吸收,则水的吸收热量 2.7×106 J。
【答案】大于;2.7×106。
【解答】解:(1)从图中可知,取相同质量m0,QA>QB,由q=可得,qA>qB;
(2)水吸收的热量:Q吸=Q放η=4.5×106J×60%=2.7×106J。
故答案为:大于;2.7×106。
15.(3分)(1)把物体A、B用力紧压在一起,再悬挂在空气中,如图中甲,小红说物体B没有掉下来是因为大气压的作用,小明说物体B没有掉下来是因为分子间存在引力,于是他们把装置移入密闭的真空罩中并悬挂起来,如图中乙,并抽出里面的空气,如果出现了 A、B分开 现象,就证明小红是正确的。
(2)如图丙,在C、D两个瓶里分别装有温度为60℃、30℃的两种互不反应的气体,且D瓶气体的密度大于C瓶气体,现将玻璃板抽掉,则D瓶里的气体分子能否运动到C瓶中去? 能 。
(3)如图丁所示,a、b、c三杯水中,b、c两杯水的质量相同,比较它们的温度后,可知: c 杯中水的内能是最大的。
【答案】(1)A、B分开;(2)能;(3)c。
【解答】解:(1)真空罩中没有空气,A、B不分开,说明不是大气压的作用把物体A、B用力紧压在一起;A、B分开说明是大气压强作用把物体A、B用力紧压在一起;
(2)抽掉玻璃板后,可看到两种气体逐渐混合在一起这是分子运动的结果,是扩散现象;说明分子在永不停息地做无规则运动;
(3)由图知,a、b中水的温度相同,b杯水的质量较大,所以b的内能大于a的内能;
b、c两杯水,质量相等,c的温度比b的温度高,则c的内能大于b的内能,所以c杯中水的内能最大。
故答案为:(1)A、B分开;(2)能;(3)c。
16.(3分)(1)如图所示为单相电子式电能表,其示数为 5387.5 kW h;由参数可得,该电能表允许接入的最大电功率是 8800W ;
电热水壶型号 额定电压 额定功率
HX﹣201306 220V 1100W
(2)关闭其他用电器,单独接入电热水壶(具体参数如上面表格)工作6min,此过程中电能表转盘转了300r,则该电热水壶的实际功率是 1000 W。
【答案】(1)5387.5;8800W;(2)1000。
【解答】解:(1)读图可知,电能表的整数位是“5387”,小数位是“5”,故电能表的示数为5387.5kW h;
由参数可知,该电能表工作电压为220V,允许通过的最大电流为40A,该电能表允许接入的最大电功率是:
P大=UI大=220V×40A=8800W;
(2)t=6min=360s;
此过程中电能表转盘转了300r,消耗电能为:W==0.1kW h=3.6×105J;
该电热水壶的实际功率是P实===1000W。
故答案为:(1)5387.5;8800W;(2)1000。
17.(3分)(1)小明要测量定值电阻R 的阻值,如图A所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数突然都变为0,小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0,由此判断故障可能是 A 。
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
(2)如图B所示,为一身高测量仪的电路图,请在中选两个填入框,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【答案】(1)A;(2)见解答图。
【解答】解:(1)由图可知,电阻Rx与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量Rx两端的电压;
闭合开关后,发现两电表示数突然都变为0,说明电路中有断路故障;
若b、c间断路,此时电压表串联在电路中测量电源电压,电压表有示数,不符合题意,所以b、c间一定没有断路;
他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,这说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路,则可能是 a、b间断路或c、d间断路;
当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则ab间是通路,所以故障是c、d间断路,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(2)电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,则下面方框不能是电压表,否则电路断路;
①若下面方框为电流表,当上面方框为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;
当上面方框为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
②若下面方框为定值电阻,上面方框不能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
上面方框为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知电流表的示数减小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
由上述分析可知,下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号,如图所示:
故答案为:(1)A;(2)见解答图。
18.(6分)某电动玩具车所用电动机的工作电压为6V,电动机线圈的电阻为4Ω,通过电动机的电流为0.5A,则工作10min消耗的电能为多少焦耳?产生的热量为多少焦耳?有多少电能转化成了机械能?
【答案】工作10min消耗的电能为1800J;产生的热量为600J;有1200J电能转化成了机械能。
【解答】解:电动机工作10min消耗的电能:W=UIt=6V×0.5A×10×60s=1800J;
电动机线圈产生的热量:Q=I2Rt=(0.5A)2×4Ω×10×60s=600J;
电动机转化的机械能:W机械=W﹣Q=1800J﹣600J=1200J。
答:工作10min消耗的电能为1800J;产生的热量为600J;有1200J电能转化成了机械能。
19.(13分)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻,连接了如图A所示的电路,并进行了实验操作。请按要求完成下列问题:
(1)图中有一条线连接错误,请在错误的连线上打“×”,并改正。改正后在线框里画出电路图。
(2)改正后开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在最 左 端。(选填:“左”或“右”)
(3)开关闭合后,小阳发现电流表的指针向零刻度线的左侧偏转,此现象的原因可能是 A 。
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表没有调零
C.电流表量程过大
D.电流表损坏
(4)故障排除后,小阳将实验的数据及相关的计算量记录表格中。当小灯泡两端的电压为额定电压值时,电流表的示数如图B所示,则此时电路中的电流I= 0.3 A,此状态下小灯泡的电阻R= 8.3 Ω(保留一位小数)。
U/V 1.5 2.0 2.5
I/A 0.23 0.27
R/Ω 6.5 7.4
(5)利用该实验电路还可以测量小灯泡的额定功率,根据以上步骤的实验数据,可知小灯泡的额定功率P= 0.75 W。
【答案】(1)见解答图;(2)左;(3)A;(4)0.3;8.3;(5)0.75。
【解答】解:(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中;
;
根据实物图画出电路图,如下图所示:
;
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即左端;
(3)开关闭合后,小阳发现电流表指针在零刻度线左端,其原因是电流表正负接线柱接反了,故选A;
(4)由2图可知,电流表量程为0~0.6A,由乙图电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.3A,
由I=得:灯泡阻值为
R==≈8.3Ω;
(5)小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为:(1)见解答图;(2)左;(3)A;(4)0.3;8.3;(5)0.75。
20.(10分)某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N)
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 水平 位置平衡。
(2)该实验小组在完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,阻力臂L2= 0.15 m。
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 一组实验数据太少,得出的结论具有偶然性,不便找出普遍规律 。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C所示的实验,此实验 能 (选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。
【答案】(1)右;水平;(2)0.15;(3)一组实验数据太少,得出的结论具有偶然性,不便找出普遍规律;(4)能。
【解答】解:(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂大小,支点选在杠杆的中点时,重力的力臂为零,这样杠杆自身重力对杠杆的平衡就不会有影响;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,如图B所示,杠杆平衡时有:1.5N×0.1m=1N×L2,解得,L2=0.15m;
(3)测出一组数据后就得出了结论,这样是不合理的,一次实验数据得出结论具有偶然性,不便找出普遍规律;
(4)力臂是支点到力的作用线的距离,如图C所示的实验,弹簧测力计拉力方向倾斜,力臂不再是支点到力的作用点的距离,故这样实验能够证明“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这一结论是错误的。
故答案为:(1)右;水平;(2)0.15;(3)一组实验数据太少,得出的结论具有偶然性,不便找出普遍规律;(4)能。
21.(9分)如图所示,小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力GM如下表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
F甲 F乙 GM
8N 5N 8N
(1)从表中数据可知:甲机械 不省力也不费力 (选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”),甲机械所做的有用功 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙机械所做的有用功;
(2)乙提升物体M时的机械效率是多少?请写出计算过程。
(3)小明认为滑轮组的机械效率和动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低。请你设计实验(写步骤或画图),并论证小明的猜想是否正确。
【答案】(1)不省力也不费力;等于;
(2)乙提升物体M时的机械效率是80%;
(3)见解答内容。
【解答】解:(1)由表格数据可知F甲=GM,这说明甲机械不省力也不费力;
使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度时,由W有=GMh可知,甲机械所做的有用功等于乙机械所做的有用功;
(2)当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍,即s=2h,
则乙提升物体M时的机械效率:
η乙=====×100%=80%;
(3)探究“滑轮组机械效率跟动滑轮重的关系”时,要控制提升物体的重力相同,只改变动滑轮的重力;
【实验步骤】选用重力为G动1的动滑轮,用图乙装置提升相同的重物G,用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端,记录弹簧测力计示数为F1;
选用重力为G动2的动滑轮,用图乙装置提升相同的重物G,用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端,记录弹簧测力计示数为F2;
根据η====计算两次实验时滑轮组的机械效率可得出结论;
【论证】若G动1<G动2,则F1<F2,
根据η====可知两次实验时滑轮组的机械效率分别为:η1=,η2=,
因F1<F2,则η1>η2,说明滑轮组的机械效率和动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低,则小明的猜想是正确的。
故答案为:(1)不省力也不费力;等于;
(2)乙提升物体M时的机械效率是80%;
(3)见解答内容。