A.R1接入ab之间,R2接入cd之间B.R1接入ab之间,R3接入cd之间
C.R3接入ab之间,R1接入cd之间D.R2接入ab之间,R3接入cd之间
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知电阻分别接入ab之间和cd之间以后,两电阻串联,电压表V1测ab间的电压,电压表V2测电源电压,根据串联分压的规律电压比等于电阻比,可知当接入ab之间和cd之间的电阻阻值相差最大时,两电压表的示数比值最大,所以应将R3接入ab之间,R1接入cd之间,故ABD错误,C正确。
9.甲车从M点、乙车从N点同时同向沿同一直线运动,它们的s-t图像分别如图(a)、(b)所示。
若两车相遇时,甲车距M点10米。
则M、N两点间的距离为
A.30米B.25米C.15米D.10米
【答案】A
【解析】
【详解】根据s-t图像可得,甲的速度为,v甲=
=1m/s,乙车的速度为,v乙=
=4m/s,因为甲、乙两辆小车分别从M、N两地出发,两车在水平地面上沿着同一直线同向运动,两车相遇时,甲车距M点10m,所以甲车运动的距离为10m,所以运动的时间为t=
=10s,因为乙车在10s内运动的路程为,4m/s
,所以M、N两点间的距离为40m-10m=30m。
故A正确。
10.如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体的圆柱形容器乙放置在水平地面上。
现沿水平方向切去部分甲并从容器乙中抽出相同体积的液体后,此时甲剩余部分对地面的压力等于剩余液体对容器乙底部的压力。
关于甲原来对地面的压强p甲、液体原来对容器乙底部的压强p乙的判断,正确的是
A.p甲一定大于p乙B.p甲可能等于p乙
C.p甲一定等于p乙D.p甲一定小于p乙
【答案】D
【解析】
【详解】设沿水平方向切去甲的体积为V甲切,从容器乙中抽出的液体体积为V乙抽,因为V甲切=V乙抽,,
,又因为S甲
,所以h甲切
,此时甲剩余部分对地面的压力等于剩余液体对容器乙底部的压力。
可知G甲剩=G乙剩,所以
,
,所以切去的甲和乙的质量关系是
所以没有切之前甲乙的总的重力关系是
,因为乙中受力面积小,所以根据公式P=
可知切之前甲的压强一定小于乙的压强。
即p甲一定小于p乙
二、填空题(共26分)
11.上海地区家用照明电路的电压为_____伏;远方发电站通过_____输电线路将电能输送至用电区(选填“高压”或“低压”);若标有“220V550W”字样的用电器正常工作2小时,耗电_____度。
【答案】
(1).220
(2).高压(3).1.1
【解析】
【详解】我国家庭电路的电压都是220V,所以上海地区家用照明电路的电压为220V。
在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中电能的损失越小,所以从发电站到用电区采用高压输电;用电器消耗的电能:
W=Pt=0.55kW×2h=1.1kW⋅h=1.1度。
12.我们走进公园能闻到花的香味,说明分子在_____。
汽车轮胎有花纹,主要是为了增大_____。
运动员挥拍击回乒乓球,这主要表明力可以改变物体的_____。
【答案】
(1).不停地做无规则运动
(2).摩擦(3).运动状态
【解析】
【详解】走进公园能闻到花的香味,说明分子在不停地做无规则运动。
汽车轮胎有花纹增大了轮胎表面的粗错程度从而增大摩擦。
力可以改变物体的运动状态,可以改变物体的形状,运动员挥拍击回乒乓球表明力可以改变物体的运动状态。
13.我国嫦娥四号成功实现人类历史上首次月球背面软着陆。
它搭载的玉兔二号任务车与“鹊桥”中继星之间是通过_____来传递信息的(选填“声波”或“无线电波”)。
若任务车在月球表面匀速行驶2小时,通过的路程为0.4千米,则它的速度是_____千米/时,在此过程中以月球为参照物,任务车是_____的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】
(1).无线电波
(2).0.2(3).运动
【解析】
【详解】玉兔二号任务车与“鹊桥”中继星之间是通过无线电波来传递信息的。
若任务车在月球表面匀速行驶2小时,通过的路程为0.4千米,则它的速度是v=
=0.2km/h,千米/时,在此过程中以月球为参照物,任务车相对于月球的位置发生了变化,所以是运动的。
14.如图所示,是内燃机工作时的_____冲程。
当活塞下降时,气缸中气体的内能_____(选填“减少”或“增加”)。
汽车发动机及发电机线圈常用水作为冷却剂,这是因为_____。
【答案】
(1).做功
(2).减少(3).水的比热容大
【解析】
【详解】由图可知,进气门和排气门都关闭,并且活塞向下运动,所以是做功冲程;活塞下降时内燃机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时,内能转化为机械能,故气体的内能减小。
汽车发动机及发电机线圈常用水作为冷却剂,这是因为水的比热容相对较大,在其它条件相同的情况下水可以吸收更多的热量。
15.如图所示的滑轮是_____滑轮(选填“定”或“动”),它的实质是_____杠杆(选填“省力”或“等臂”),若重为10牛的物体A在力F作用下上升2米,此过程中拉力F做的功为_____焦。
【答案】
(1).定
(2).等臂(3).20
【解析】
【详解】图中的滑轮轮轴是固定的,所以该滑轮是定滑轮;定滑轮实质是个等臂杠杆;使用该滑轮提升物体时,不能够省力,但可以改变力的方向;所以:
拉力F=G=10N;物体通过的距离s=h=2m.拉力F做的功为W=Fs=10N
.
16.通过某导体的电流为0.5安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为_____库。
若这段时间电流做功为20焦,则该导体两端的电压为_____伏,导体的电阻为_____欧。
【答案】
(1).5
(2).4(3).8
【解析】
【详解】10秒内通过该导体横截面的电荷量:
Q=It=0.5A×10s=5C;由公式W=UQ得U=
=4V;导体的电阻:
R=
=8Ω;
17.一正方形漂浮在水中,排开水的体积为5×10-4米3,它受到的浮力为_____N,排开水的质量为_____千克。
若该正方体漂浮在酒精中(
),与水中相比它排开酒精的质量将_____(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】
(1).4.9
(2).0.5(3).不变
【解析】
【详解】根据阿基米德原理,正方体所受浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N;因为F浮=G排=4.9N,由G=mg得,排开水的质量:
m=
=0.5kg.若正方体漂浮在酒精中,所受浮力不变,仍等于自身重力,所以与水中相比它排开酒精的质量将不变。
18.在如图所示的电路中,电源电压为U。
闭合电键S,发现电路有故障,且只有一处故障,发生在电阻R1、R2上。
现将电阻R1与电流表A位置互换,发现电表示数均不变。
请根据相关信息写出电表示数情况及对应的故障。
_____。
【答案】当电压表示数为0,电流表示数为0时,R2断路;当电压表示数为0,电流表有示数时,R1短路。
【解析】
【详解】将电阻R1与电流表A位置互换以后,电压表测电流表两端的电压,电压表无示数,即示数为零。
根据变换前后两表示数均不变,可知互换之前电压表示数也为零,如电流表示数为零,则电路故障是R2断路;如果互换之前电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路是连通的,电路故障为R1短路。
19.“物理学中认为如果一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量”。
①根据上述观点,你认为磁体周围磁场是否具有能量,请写出理由。
_____。
②小华认为:
磁体周围磁场有“磁场能”,并且认为图中A条形磁铁周围的“磁场能”较强。
请你设计实验来判断小华的想法是否正确,请写出简单的实验过程。
_____
【答案】
(1).磁体周围磁场有能量,当在磁场中放置一铁块,磁场会对铁块做功,说明磁场周围具有能量。
(2).见解析
【解析】
【详解】①根据一个物体能对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量”就可以判断:
磁场是具有能量的,磁体间的相互作用是通过磁场产生的,将铁、钴、镍放入磁场以后,磁场会对它们做功。
②对于一些不易直接观察的现象,我们可以利用转换法进行比较:
所以我们可以:
在两个磁体相同位置固定相同弹簧,弹簧另一端放置完全相同的两个铁块,观察不同条形磁铁的弹簧被压缩的形变量,弹簧压缩量更大的具有的磁场能的更强,根据现象判断小华的想法正确与否。
三、作图题(共6分)
20.在图中,小球受到的重力G为4牛。
用力的图示法画出重力G。
()
【答案】
【解析】
【详解】力的大小为4N,取标度为2N,方向竖直向下,作用在小球的重心,如图所示:
21.如图所示,请根据入射光线AO西出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
()
【答案】
【解析】
【详解】过入射点作法线,根据入射角等于反射角,在法线右侧画出反射光线OB,反射光线与法线之间的夹角为反射角∠BOC,度数等于入射角∠AOC为60°,如下图所示:
22.在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:
闭合电键S,向右移动变阻器的滑片,电流表的示数变小。
()
【答案】
【解析】
【详解】闭合电键S,向右移动变阻器
滑片,电流表的示数变小表明电路中电阻变大,据此可知滑动变阻器应该选择左下边的接线柱,电路连接如下:
四、计算题(共26分)
23.质量为1千克的铝块温度升高了20℃,求铝块吸收的热量Q吸。
[
焦/(千克·℃]
【答案】
【解析】
【详解】Q吸=c铝m△t=0.9×103J/(kg⋅℃)×1kg×20℃=1.8×104J。
24.在图(a)所示电路中,电源电压为15伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω2A”字样。
闭合电键S,电流表A的示数如图(b)所示。
①求电阻R1两端的电压U1.
②保证电路各元件都正常工作的情况下,移动变阻器的滑片P,求电阻R1消耗电功率的最大值P1大。
【答案】①8V;②22.5W
【解析】
【详解】由图可知电流是0.8A,所以电阻R1两端的电压U1=I
=0.8A
;当滑动变阻器联入电阻为零时,R1两端的电压是电源电压15V,电路中电流等于1.5A<2A,各元件都能正常工作,此时电阻R1消耗电功率的最大值P1大=
=22.5W
25.如图所示,圆柱体甲
体积为
米2。
高为0.2米,甲的密度为
千克/米3。
①求甲的质量m甲。
②求甲竖直放置时对水平地面的压强p甲。
③现有一底面积为
米3,高为0.25米的薄壁圆柱形容器乙放置在水平地面上。
在容器乙中盛有质量为2千克的某种液体,将甲竖直放入其中至容器底,并分别测出甲放入前后液体对容器底部的压强p甲,如下表所示。
求容器乙中液体密度的最小值。
放入物体前
放入物体后
p甲(帕)
p0
2p0
【答案】①4kg;②3920Pa;③
【解析】
【详解】
(1)甲的质量:
m甲=ρ甲V甲=2×103kg/m3×2×10−3m3=4kg;
(2)因为甲为密度均匀形状规则的固体,所以对水平地面的压强
p甲=
=2×103kg/m3×9.8N/kg
m=3920Pa;
(3)柱体甲的体积为
米2。
高为0.2米,甲的底面积S甲=
=1
S乙,由题意知放入物体后容器底部受到的压强变为原来的2倍,根据液体的压强公式可知,放入甲后液体深度变为原来的2倍,当物体刚好浸没时V排达到最大,并且满足深度达到原来的2倍关系,此时液体密度最小,又甲的高度为0.2m,所以原来水的深度为0.1m.
液体的体积V=Sh=
所以液体的密度
=1.0
kg/
.
26.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为5欧,闭合电键S。
求:
①通过电阻R1的电流I1_____。
②10秒内电流通过R1做
功W1_____。
③将电流表A1串接在电路某处,闭合电键S1和S,保证电路各元件都正常工作的情况下,移动变阻器的滑片P,发现电流表A示数与A1示数比值最大为6,比值最小为2。
电流表A、A1表盘均如图(b)所示,
(a)请判断:
电流表A1串接在_____(选填“R1支路”、“R2支路”或“干路”)上。
(b)通过计算判断滑动变阻器R2的规格“_____欧,_____安”。
【答案】
(1).1.2A
(2).72J(3).R2支路(4).25(5).1.2
【解析】
【详解】①闭合电键S后,电路为R1的简单电路,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为5欧,所以通过电阻R1的电流I1=
=1.2A;
②10秒内电流通过R1做的功W1=UI1t=6V
72J.
③闭合电键S1和S,两电阻并联,由题意可知A1不可能接在干路上;假设电流表A1串接R1所在支路上,因为电流表A示数与A1示数比值最大为6,所以通过R1与R2的电流之比为
,因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为6A,则干路电流为7.2A,超过了电流表的最大量程,所以此情况不可能;电流表A1串接R2所在支路上,因为电流表A示数与A1示数比值最大为6,所以通过R1与R2的电流之比为
,因为I1=1.2A,所以可得通过R2的电流为0.24A,此时没有超过电流表的最大量程,所以A1串接R2所在支路上;R2=
=25
电流表A示数与A1示数比值最小为2时,则通过R1与R2的电流比为
,此时滑动变阻器R2的电流最小,即I2=1.2A。
滑动变阻器R2的规格为“25Ω1.2A”
五、实验题(共22分)
27.如图所示,是“探究_____”实验,进行实验操作时,应在硬纸板甲处于_____状态下读取测力计的示数。
在“探究杠杆平衡条件”的实验中,当杠杆处于如图所示的位置时,改变钩码的_____,直至杠杆_____。
【答案】
(1).二力平衡的条件
(2).静止(3).个数和位置(4).在水平位置平衡
【解析】
【详解】图中两个力都作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上所以是“探究二力平衡条件
”实验,进行实验操作时,应在硬纸板甲处于静止状态下读取测力计的示数。
在“探究杠杆平衡条件”的实验中,当杠杆处于如图所示的位置时,应该改变钩码的个数和位置,直至杠杆在水平位置平衡。
28.在“探究平面镜成像的特点”的实验中,采用_____作为平面镜。
如图所示,为了找到虚像的位置,接下来的操作是_____;为比较像与物体到平面镜的距离,应将蜡烛A放在_____位置多次实验(选填“同一”或“不同”),同时发现所成像的大小_____(选填“相同”或“不同”)。
【答案】
(1).玻璃板
(2).在A蜡烛一侧观察A蜡烛像的位置,在玻璃板另一侧移动B蜡烛,直到蜡烛B像点燃似的(3).不同(4).相同
【解析】
【详解】在“探究平面镜成像的特点”的实验中,应采用玻璃板作为平面镜,这样便于确定像的位置。
为了找到虚像的位置,接下来的操作是在A蜡烛一侧观察A蜡烛像的位置,在玻璃板另一侧拿一支未点燃的B蜡烛移动B,直到蜡烛B像点燃似的此处即A的像;为比较像与物体到平面镜的距离,应将蜡烛A放在不同位置多次实验(选填“同一”或“不同”),同时发现所成像的大小相同。
29.在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个置于光具座的B点处,如图19所示。
在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在_____高度,为了使烛焰的像能成在光屏_____。
将蜡烛置于A点,在CD间移动光屏时,可看到一个清晰的像,则实验所用透镜的焦距可能是_____厘米。
保持蜡烛与光屏的位置不变,为了得到另一种性质的像。
可将凸透镜向_____移动(选填“左”或“右”)。
【答案】
(1).同一
(2).中央(3).10或15(4).左
【解析】
【详解】为了使烛焰的像能成在光屏中央,在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在同一高度,由图知:
蜡烛置于二倍焦距以外(u=35cm),像在一倍二倍焦距之间,所以实验所用透镜的焦距可能是10cm或15cm。
保持蜡烛与光屏的位置不变,为了得到另一种性质的像即放大的实像,则可以减小物距。
所以可将凸透镜向左移,同时增大像距。
30.小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源三个(电压分别为2伏、6伏、8伏)、待测小灯(标有“0.3A”字样、电流表、电压表(“0~15V”量程已损坏)、滑动变阻器、电键及导线若干。
小华选定某一电源连接电路进行实验,闭合电键后,发现小灯很亮,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯更亮。
他经过思考,对原有实验器材进行了调整,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,闭合电键后,发现电流表、电压表示数分别如图(a)、(b)所示。
继续移动滑动变阻器的滑片,直至小灯正常发光,观察到电压表示数如图(c)所示。
根据小华实验的相关信息,请回答下列问题。
①刚开始实验时发现小灯很亮的原因是_____。
②判定小灯正常发光的方法是_____。
③求滑动变阻器的最大阻值R以及小灯的额定电功率P额。
_____(请写出计算过程)
【答案】
(1).选取电源电压太大,导致通过小灯的电流大于额定电流
(2).观察到电流表示数为0.3A(3).20Ω1.14W
【解析】
【详解】①刚开始实验时发现小灯很亮的原因是电源电压太大,导致通过小灯的电流大于额定电流。
②判定小灯正常发光的方法:
可以观察小灯泡发光时的电流是否等于它的额定电流0.3A。
③由
(1)可知8V的电压太高,不符合题意,滑动变阻器的滑片移至最大阻值处时其两端的电压为2.8V,所以2V的电源不符合题意,闭合电键后,发现电压表示数变小,所以可以判断电压表与滑动变阻器并联,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压是2.2V,所以灯泡的额定电压U额=6V-2.2V=3.8V,所以灯泡的额定功率P额=3.8V
,
滑动变阻器的最大阻值R=
=20
.
31.为了探究方形金属导体的电阻大小与哪些因素有关。
小明同学选用同种材料制成的不同方形金属导体,利用电子万用表测量方形金属导体的电阻大小,如图所示,小明将测量的相关数据记录在如下表格中。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
方形金属导体
A
B
C
D
E
F
G
长度(厘米)
10
10
10
10
20
10
20
宽度(厘米)
10
15
20
10
20
20
20
厚度(厘米)
5
5
5
20
5
10
10
电阻大小(×10欧)
6.0
4.0
3.0
1.5
6.0
1.5
6.0
①分析比较实验序号1、2、3中的相关数据,可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,_____。
②分析比较试验序号1、4中的相关数据,可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,_____。
③根据实验序号4、6或5、7中的数据,分析比较方形金属导体宽度与厚度的乘积及相关条件,可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,_____。
④小明认为方形金属导体的电阻可能还与材料有关,小明为了验证自己的想法,需添加_____的方形金属导体继续实验。
【答案】
(1).厚度相同时,电阻大小与宽度成反比
(2).宽度相同时,厚度越大,电阻越小(3).宽度与厚度的乘积相同,电阻大小相等(4).长度10cm宽度10cm;厚度5cm不同材料
【解析】
【详解】①由实验1、2、3中的关数据可知方形金属的长和厚度相同宽度不同,越宽的电阻越小,所以可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,厚度相同时,电阻大小与宽度成反比。
②由1、4中的方形金属块长度、宽度相同,4中的金属块宽度大而电阻则小,所以可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,宽度相同时,厚度越大,电阻越小。
③根据实验序号4、6或5、7中的数据,分析比较方形金属导体宽度与厚度的乘积及相关条件,可得出的初步结论是:
同种材料制成的长度相同的方形金属导体,宽度与厚度的乘积相同,电阻大小相等。
④小明认为方形金属导体的电阻可能还与材料有关,小明为了验证自己的想法,需添加长度10cm宽度10cm;厚度5cm不同材料的方形金属块继续实验与A相比较。