資源簡介
九上科學第三單元綜合提高卷
一、單選題(每小題3分,共45分)
1. 勞動教育越來越重要,許多同學在勞動中獲得了愉悅的體驗也掌握了許多勞動技能。小芳周末回到鄉(xiāng)下姥姥家接過姥姥肩膀上的擔子學習挑擔技巧。假如一個筐子重一個筐子輕(一頭重一頭輕),在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔子讓扁擔處于水平平衡。請你據(jù)勞動體驗結(jié)合杠桿平衡知識,判斷下列說法中正確的是( )
A.肩膀應該靠近“輕的一頭”B.肩膀應該靠近“重的一頭”
C.肩膀應該居于扁擔正中間D.挑著擔子走路,扁擔一般會上下“閃動”,“閃動”時一定是一個筐子向上運動同時另一個筐子向下運動
2.如圖所示,粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面,一小球由A點以速度v沿軌道滾下,經(jīng)另一側(cè)等高點B后到達最高點C。下列關于小球滾動過程的分析正確的是( )
A.整個過程只有重力在對小球做功
B.小球在A、B兩點具有的動能相同
C.小球在A、B、C三點的速度大小關系是VA>VB>Vc
D.小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的重力勢能
3.甲用電器標著“220V 60W”,乙用電器上標著“36V 60W”,它們都在額定電壓下工作,則下列判斷中正確的是( )
A.甲用電器做功一定多B.乙用電器做功一定慢
C.完成相同的功,甲用電器用時間一定多D.相同時間內(nèi),甲乙用電器消耗的電能一樣多
4.電風扇與電冰箱是家里常用的用電器,根據(jù)用電器銘牌上提供的信息,下列說法正確的是( )
MD—F電風扇 規(guī)格:40mm 額定電壓:220V 工作頻率:50Hz 額定功率:60W GL—95B電冰箱 額定電壓:220V 工作頻率:50Hz 額定功率:90W 耗電量:0.60kW·h/24h
A.電風扇消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B.電風扇消耗的電能一定比電冰箱多
C.兩用電器正常運轉(zhuǎn)時,冰箱耗電更快D.兩用電器都正常工作24小時,電風扇耗電少
5.十八世紀,瓦特發(fā)明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業(yè)革命。如圖為蒸汽機的工作原理:打開閥門A、關閉閥門B,高壓蒸汽進入汽缸,推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時,關閉閥門A、打開閥門B,蒸汽進入冷凝器,汽缸內(nèi)壓強減小,活塞下降,如此循環(huán)往復。下列說法錯誤的是( )
A.用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內(nèi)能
B.蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C.蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D.蒸汽推動活塞向外做功后,蒸汽的內(nèi)能會減小
6.小亮同學是個愛動腦筋的孩子,他想知道家里電風扇的實際功率多大,于是他將家里其他用電器都關閉,只讓電風扇單獨工作了72s,如圖所示的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了5轉(zhuǎn),下列說法正確的是( )
A.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)B.此電能表的額定電流為2A
C.在此期間電風扇消耗的電能是36000JD.電風扇的實際功率是100W
7.下列有關核能利用的敘述中,正確的是( )
A.氫彈是根據(jù)裂變的原理制成的,原子彈是根據(jù)聚變的原理制成的
B.氫彈和原子彈爆炸時能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的
C.目前核電站的反應堆中發(fā)生的是可控制的核聚變
D.核電站中的能量轉(zhuǎn)化順序是:核能→化學能→內(nèi)能→電能
8.如圖所示為單板滑雪大跳臺比賽時運動員在空中運動的軌跡,其中a、c兩處等高,若不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.運動員從a處到b處,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
B.運動員從b處到d處,動能逐漸減小
C.運動員在a處和c處的重力勢能相等
D.運動員在b處時的機械能最大
9.如圖所示,水平地面G點兩側(cè)粗糙程度不同,物體一直受到沿水平方向5N的拉力F。物體經(jīng)過E點開始計時,每經(jīng)過相同時間,用虛線框記錄物體的位置,物體在EG段做勻速直線運動,則( )
A.物體在GK段受到的摩擦力等于5NB.物體在EF段的速度大于GH段的速度
C.拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功D.拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
10.炎熱的夏天,小嘉將一瓶飲料放在泡沫箱中的冰塊上,兩者的溫度隨時間變化如圖。下列說法正確的是( )
A.甲是飲料,降溫到后沒有內(nèi)能B.乙是冰塊,升溫到后不再吸熱
C.甲降溫到后,甲、乙間不再發(fā)生熱傳遞D.整個熱傳遞過程中,乙的比熱保持不變
11.為了探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關”,某同學將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中,并設計了如圖所示的甲、乙兩套裝置,已知所用蓄電池電壓相等且保持不變,R1<R2,裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等。下列有關此探究活動的各種表述,正確的是( )
A.因為水的比熱大,若將煤油換成水,實驗效果更明顯
B.甲裝置可探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關
C.比較c、d兩支溫度計示數(shù)變化情況,可探究電流產(chǎn)生的熱量與電壓是否有關
D.在相同的通電時間內(nèi),4個燒瓶中d溫度計所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多
12.下圖是燈泡L的I—U圖像,結(jié)合圖像分析,下列選項正確的是( )
A.通過燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比
B.當通過燈泡L的電流為0.3A時,其實際功率為0.72W
C.將兩個完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端,電路的總功率為0.24W
D.將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端,電路的總電阻為6Ω
13.小明設計了一個粉塵濃度監(jiān)測裝置,圖甲為該監(jiān)測裝置的簡化電路圖,它是通過傳感器R來進行檢測的,R的阻值隨粉塵濃度β變化的關系如圖乙所示。已知電源電壓為4V,定值電阻R0的阻值為15Ω,電壓表的量程為0~3V。整個電路的最小總功率是( )
A.0.94WB.0.27W C.0.6W D.0.8W
14.如圖所示,滑輪組在拉力F1的作用下,拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動,滑輪組的機械效率為80%,物體A勻速運動時受的阻力為56N,拉力F1的功率為P1,若滑輪組在拉力F2的作用下,拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動,拉力F2的功率為P2,滑輪自重和繩重忽略不計,則下列說法正確的是( )
A.F1=168N,P1=225W B.F2=210N,P2=30W
C.F2=3F1,P1=P2 D.F1=F2,P1=3P2
15.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。閉合開關S,滑動變阻器的滑片從一端移動到另一端的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)與R的關系分別如圖乙、丙所示。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為16V B.滑動變阻器R的最大阻值是10Ω
C.R的最大電功率為3.6W D.R0的最小電功率為0.8W
二、填空題(每空2分,共40分)
16.如圖甲所示,在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定,如圖乙為其截面圖。做好后如圖丙所示,將該罐子從斜面A點由靜止釋放,滾到水平面D點停止,然后返回,自行滾上斜面的B點停止后又滾下斜面……如此往返,最后停在水平面上。
(1)橡皮筋在 點(選填字母)的彈性勢能最大;
(2)若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊,罐子 (選填“可能”或“不能”)返回滾上斜面;第一次返回斜面,向上滾動的過程中,罐子整體在C點時的機械能 (選填“大于”“小于”或“等于”)在B點時的機械能。
17.如圖所示為甲、乙兩物體做功與所需時間的關系,由圖可知,甲物體的功率P甲為 ,乙物體完成100焦的功需要 秒。
18.如圖甲是一種新型插座,它能即時顯示接在該插座上的用電器的工作電壓和所耗電費等(插座本身消耗電能由內(nèi)部電池提供).小明將裝有水的電水壺插在該插座上。這時插座屏幕上顯示如圖乙所示,當水燒開時,屏幕顯示如圖丙所示.這段時間內(nèi)電水壺消耗的電能為 焦,實際功率為 瓦,則該電水壺的額定功率為 千瓦(小數(shù)點保留2位)。(電費單價:0.5元/kW·h)
19.如圖所示,火柴是實驗室常用的點火工具。引燃過程:劃動火柴→擦火皮(含微量易燃物)產(chǎn)生火星→引發(fā)火柴頭燃燒。A、B 為兩種常見的引燃方式,火柴的引燃是通過 來增大火柴頭的內(nèi)能,更易引燃的是 方式。
20. 如圖所示,光滑的水平面上有一足夠長的木板,在木板的右端固定著一個滑輪(不計滑輪重,繩與滑輪間的摩擦),木板上面放置一個小木塊,小木塊一端連接著彈簧測力計。當拉力F為5N時,木板向右以5cm/s做勻速直線運動,拉力F做功的功率為 W;當把拉力增大到7N時,彈簧秤的示數(shù)是 N。
21.隨著生活水平的提高,人們越來越注重健身運動。健腹輪是一種常見健身器材,使用時可將膝蓋跪在墊上,雙手緊握健腹輪手柄,向前推動健腹輪至身體水平于地面,然后回收歸位,反復操作,如圖所示。
(1)圖甲所示,身重為600牛的人身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中,身體重心平均下降30厘米,重力所做的功為 焦。
(2)在身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中,輪內(nèi)的彈性鋼圈因形變而繞緊,在從狀態(tài)2恢復到狀態(tài)1時,繞緊的鋼圈會自動恢復到原來的狀態(tài),讓人體自動回彈。圖乙是兩種彈性鋼圈使用過程中彈性勢能的變化圖,結(jié)合圖中信息進行分析,體重較大的人更適合安裝 (填“A”或“B”)型鋼圈。
22.如圖為“杠桿力臂演示儀”,杠桿可繞點(螺母)轉(zhuǎn)動,牛,杠桿自身重力和摩擦不計,固定裝置未畫出。
(1)當杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時,的重力為 牛;
(2)松開螺母保持不動,使向下折一個角度后,再擰緊螺母形成一根可繞點轉(zhuǎn)動的杠桿,保持位置不變,要使杠桿在圖乙位置保持平衡,則的懸掛點應該移動至 點處(選填“①”、“②”或“③”)。若不移動,則A端將 (選填“上升”或“下降”)。
23.物理興趣小組的同學,為了探究滑動變阻器的電流、電壓關系,按照如圖甲的電路進行實驗。組裝好電路后,閉合開關,讓滑片P從最右端開始向左滑動,測量滑片到最右端的距離X,同時觀察電壓表、電流表的示數(shù),記錄數(shù)據(jù)并繪制圖象。電壓表讀數(shù)U與X的關系如圖乙所示,電流表讀數(shù)I與X的關系如圖丙所示.則電源電壓為 ,滑動變阻器原先的總電阻為 。若電流表的量程為,則此電路的最大功率可達 。
三、實驗探究題(8+4+8+8+7,共35分)
24.桿秤在古籍中被稱為“權(quán)衡器”,是我國從古代沿用至今的稱量工具。《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理敗了理論上的探討。小科利用如圖所示裝置進行“探究杠桿的平衡條件”實驗,井制作了一把杠桿。完成下列問題;
(1)實驗前,把杠桿的中點置于支架上,杠桿靜止在圖甲所示的位置,為使杠桿在水平位置平衡,應將杠桿丙端的螺母向 調(diào)節(jié)。
(2)調(diào)平后,在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,杠桿重新在水平位置平衡,如圖乙所示。多次實驗收集實驗數(shù)據(jù)如下表所示,分析數(shù)據(jù)可總結(jié)出杠桿的平衡條件是 (以符號表示):
(3)小科根據(jù)杠桿知識制作了圖丙所示桿秤。使用時,將待稱盤的物體撞在秤鉤上,用手提起B(yǎng)或C處的秤紐,移動秤砣在秤桿上的佳置,淡秤桿達到水平平衡時即可讀出待稱物體的質(zhì)量。已知秤砣質(zhì)量為200克,秤砣最遠可移至E點(秤桿和秤鉤的質(zhì)量駕略不計),秤桿上各點長度如圖丙所示。請分析回答:
①使用不同的秤組,桿秤的稱量范圍和精確度是不同的,選擇秤紐 (選填”B”或“℃”),桿秤的稱量更精確;
②使用小科設計桿秤的最大稱量是 千克。
25.探究小組在進行“測定小燈泡的電功率”的實驗中,所用電源電壓為3V且保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5V,如圖甲所示連接電路。
(1)閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),電壓表的示數(shù)為0,則出現(xiàn)故障的原因可能是 。
(2)故障排除后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為了測量小燈泡的額定功率,應將滑片P向 (填“A”或“B”)端移動。
(3)在將滑片P從阻值最大處移至合適位置的過程中,小組同學記錄了多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù),描繪出如圖丙所示的I-U圖像。其中,U0表示電源電壓。若圖中的陰影部分表示電壓為2.0V時燈泡消耗的實際功率大小,請你在圖中將表示此時滑動變阻器消耗的實際功率大小的區(qū)域涂黑。
26.某興趣小組在研究“電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻、電流及通電時間的關系”時,制作了如圖甲所示的實驗裝置:有機玻璃盒內(nèi)裝有電阻絲、水和電子溫度計,盒外采用優(yōu)質(zhì)保溫材料包裹。
(1)采用優(yōu)質(zhì)保溫材料的目的是減少實驗過程中 的散失。
(2)保持水的質(zhì)量和電流不變,換用不同阻值的電阻絲R,記錄水溫變化ΔT和通電時間t的數(shù)據(jù),整理部分數(shù)據(jù)并繪制圖像如圖乙。
根據(jù)上述實驗,可以得出結(jié)論: 。
(3)保持水的質(zhì)量、電阻和通電時間不變,改變電流大小,相關數(shù)據(jù)整理如下表。
電流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的溫度ΔT/℃ 0.4 0.9 2.5 3.6
請分析表中數(shù)據(jù),并將表中所缺的數(shù)據(jù)補上。
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓表V示數(shù)/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流表A1示數(shù)/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
電流表A2示數(shù)/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
27.為了探究燈泡亮度與燈泡電功率的關系,小敏用如圖所示電路進行研究(光敏電阻和燈L放置在暗盒內(nèi),外界光照無法進入)。已知電源電壓均恒為3伏,燈L的額定電壓為2.5伏,R光敏的阻值隨光照的增強而減小,R2是保護電阻。連接電路后,閉合開關S1和S2,移動滑片調(diào)節(jié)燈L兩端電壓,記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表。
(1)閉合S1,小燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則可能發(fā)生的故障為小燈泡 。
(2)該實驗通過觀察 來體現(xiàn)燈泡L的亮度變化。
(3)實驗中燈L的額定功率為 瓦。
(4)通過數(shù)據(jù)分析,得出的實驗結(jié)論是 。
28.在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高機械效率有著重要的意義,提高機械效率,要從研究影響機械效率的因素出發(fā),尋求辦法。
(1)為了探究影響機械效率的因素,小明選取了大小相同的滑輪,利用圖甲和圖乙裝冒進行實驗,并把數(shù)據(jù)整理記錄在下表中。
實驗次數(shù) 滑輪材質(zhì) 鉤碼重G/N 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 繩端移動的距離s/m 總共W總/J 機械效率
1 鋁 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 鋁 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 鋁 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比較1和2兩次實驗發(fā)現(xiàn):在所有滑輪組一定時,提升的鉤碼 ,機械效率越高。
②比較3和4兩次實驗發(fā)現(xiàn):滑輪組的機械效率還與動滑輪的重有關。
③比較 兩次實驗發(fā)現(xiàn):在所用滑輪組一定時,機械效率與提升鉤碼的高度無關。
④第5次實驗是利用了圖 的裝置完成的。
⑤利用圖甲的裝置,把重6N的物體用2.5N的拉力迅速拉起,滑輪組的機械效率為 。可見如果沒有刻度尺,只有測力計,也可以測量出滑輪組的機械效率。
(2)小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現(xiàn):斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關,與物重無關。保持斜面傾斜程度不變,可以采用 的方法減小摩擦,從而提高斜面的機械效率。
(3)實驗表明:額外功越小,總功越接近有用功;進一步推理得出:假設沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機械都 。下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是 。
A.焦耳定律
B.牛頓第一定律 C.阿基米德原理 D.歐姆定律
四、解答題(6+9+5+8+12,共40分)
29.冬日流行的圍爐煮茶如圖甲,其電陶爐簡易電路如圖乙,有兩檔電功率,一個指示燈(電功率很小可不計),已知低檔功率為440W,R1=66Ω,
(1)為了用電安全,圖中a端應與 相連接;這款產(chǎn)品有一個空燒20分鐘會自動切斷電路的限時開關設置在b處,理由是 。
(2)當用高檔功率煮茶時,7分鐘只將20℃880mL的水燒開,求此時燒水效率。
30. 如圖甲是一種用于建筑工地、道路、橋梁的爬梯式混凝土攪拌機。工作時,攪拌機將原料加工成混凝土后自動倒入運料斗,運料斗能通過爬梯頂端的滑輪沿爬梯上升到一定高度,然后將混凝土傾倒卸下,其原理簡圖如圖乙。某次運送混凝土時,提升電機將裝有400kg混凝土的運料斗勻速提升8m,用時20s,提升部分鋼絲繩拉力為1250N(不計繩重及摩擦,g取10N/kg)。
求:
(1)每次運送,克服混凝土重力做了多少功?
(2)拉力做功是多少?
(3)拉力做功的功率是多少?
31.蹦床運動有“空中芭蕾”之稱,深受觀眾的喜愛。在今年杭州亞運會蹦床項目中,中國隊包攬男女蹦床2枚金牌。運動員從蹦床反彈起來一定高度后,再完成空翻轉(zhuǎn)體等技巧。如圖所示,運動員從0處由靜止開始下落到最低點C,期間運動員用腿向下用力蹬蹦床,不考慮空氣阻力及碰撞過程中能量損耗,他能反彈至比原先更高的位置。
(1)請分段說明下落過程中,運動員的動能和重力勢能及蹦床的彈性勢能的轉(zhuǎn)化情況,并從能量轉(zhuǎn)化的角度解釋反彈高度高于原先下落高度的原因。
(2)在圖乙中畫出運動員0-C段動能大小隨時間變化的大致圖像。
32.智能家居已經(jīng)悄然走入我們的生活,智能掃地機器人(如圖甲)可通過灰塵傳感器自動尋找灰塵清掃,通過電動機旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒,圖乙為其自動開始掃地的工作原理圖,當?shù)孛婊覊m增多,使空氣的透光程度減弱,使照射到光敏電阻上的光照強度減弱,改變電磁鐵的磁性,從而達到自動控制工作。控制電路電源電壓U為4.5伏,定值電阻R0=12Ω,R為光敏電阻,其阻值隨光強度E(單位cd)的變化如圖丙所示,下表為其部分工作參數(shù)(注:電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)。
額定工作電壓 10伏
額定功率 48瓦
電池總?cè)萘?5000毫安 時
待機指示燈額定功率 5瓦
(1)地面灰塵增多,銜鐵B將與 (選填A、C)點連接。
(2)白天,當機器人光敏電阻上的光照強度為3cd時,它就會開始掃地,求此時控制電路中的電流。
(3)為了能使掃地機器人長時間掃地,電動機不會過熱。可通過其自帶的智能開關將工作電路設定為一個工作周期:掃地20分鐘、待機8分鐘,如此循環(huán)。則機器人充滿電后開始工作,最多可連續(xù)工作幾個周期?
33.在寒冷的冬天,使用取暖工具是一件享受的事情。為了隨時隨地取暖,人類在歷史上發(fā)明了各種便攜取暖設備。
(1)在古代,人們使用手爐取暖,如圖所示。使用時,往手爐中添置燃著的木炭即可。在使用的過程中, 能轉(zhuǎn)化為 能。手爐蓋上的孔洞是為了 。
(2)進入工業(yè)化時代,隨著橡膠的普及,人們開始使用橡膠熱水袋取暖,如圖所示。使用時,往熱水袋中充熱水即可。熱水袋利用了水的 的物理性質(zhì)。在熱水袋中充入1kg的100℃的熱水,半小時后下降到50℃,該過程中釋放了 J的熱量。
(3)在上世紀70年代,日本人發(fā)明了暖寶寶。撕開襯紙,暖寶寶中的鐵粉和外部的氧氣接觸而氧化,持續(xù)發(fā)熱。在暖寶寶中鐵是粉末狀,而不是顆粒狀的目的是 。
(4)隨著鋰電池的廣泛使用,充電式暖寶寶被發(fā)明出來并進入大眾視野。已知充電式暖寶寶電池容量為10000mAh,發(fā)熱元件功率為10W,工作電壓為5V,充滿電的充電寶可以持續(xù)發(fā)熱 min 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析判斷。
【解答】ABC.根據(jù)題意可知,肩膀相當于支點,兩個筐的重力對杠桿產(chǎn)生動力和阻力,而兩個筐到肩膀的距離就是動力臂和阻力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,輕的一頭力臂大,重的一頭力臂小,即肩膀應該靠近重的一頭,故B正確,而A、C錯誤;
D.走路時,兩個筐子要同時上升或同時下降,否則,扁擔會發(fā)生旋轉(zhuǎn),從肩膀上掉下來,故D錯誤。
故選B。
2.【答案】C
【解析】【分析】A.做功的條件是:有力,且沿力的方向運動一段距離;
BCD.根據(jù)高度比較重力勢能大小,由于受到的阻力,所以小球下落過程中,有機械能的損失,根據(jù)“機械能=動能+重力勢能”比較動能大小。
【解答】 A.小球受到豎直向下的重力的作用,下落中,移動了距離,小球的重力是做功的,因為是粗糙的弧形軌道,所以受摩擦力,要克服摩擦力做功,故A錯誤;
B.在粗糙的弧形軌道上受摩擦力,要克服摩擦力做功,所以小球下落過程中,機械能減小,故在A、B兩點具有的動能不同,故B錯誤;
C.小球運動過程中,要克服摩擦力做功,機械能減小,小球質(zhì)量不變,故小球在A、B、C三點的速度大小關系是νA>νB>νC,故C正確;
D.要克服摩擦力做功,機械能減小,故在A點具有的機械能大于它在C點具有的重力勢能,故D錯誤。
故選C。
3.【答案】D
【解析】【解答】解:甲、乙用電器在額定電壓下工作時的功率均為60W.
A.由W=Pt可知,電流做功的多少與通電時間有關,故A不正確;
B.電功率是表示電流做功快慢的物理量,甲乙用電器的功率相同,做功一樣快,故B不正確;
C.根據(jù)W=Pt可知,完成相同的功,兩用電器用的時間一樣多,故C不正確;
D.根據(jù)W=Pt可知,相同時間內(nèi),甲乙用電器消耗的電能一樣多,故D正確.
故選D.
【分析】(1)額定電壓下用電器的功率和額定功率相等,根據(jù)W=Pt比較電功和時間之間的關系;
(2)電功率是表示電流做功快慢的物理量.
4.【答案】C
【解析】【分析】電功是電流做功的度量,單位有焦耳和千瓦時,計算公式為W=Pt或W=UIt,通過電能表測量。 電功率描述電流做功快慢,單位有瓦特和千瓦,計算公式為P=W/t或P=UI。
【解答】A. 電風扇消耗的電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和機械能,A錯誤;
B. 相同時間,電風扇消耗的電能一定比電冰箱少,B錯誤;
C.兩用電器正常運轉(zhuǎn)時,冰箱耗電更快 ,因為冰箱的功率大;功率表示電流做功的快慢,單位時間內(nèi)電流做功越多,說明耗電越快,C正確;
D. 兩用電器都正常工作24小時,電風扇耗電為1.44kW·h,但是電冰箱是0.6kW·h,所以電風扇耗電多,D錯誤;
故答案為:C
5.【答案】B
【解析】【分析】(1)熱傳遞的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移,而做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化;
(2)根據(jù)工作過程分析蒸汽機的機械能是否有損損耗;
(3)內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
(4)物體對外界做功,內(nèi)能減少;外界對物體做功,內(nèi)能增大,據(jù)此分析判斷。
【解答】A.用水冷凝蒸汽,其實就是將蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中,屬于熱傳遞,故A正確不合題意;
B.在整個工作過程中,活塞上下運動肯定會克服摩擦力,從而將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此不遵循機械能守恒,故B錯誤符合題意;
C.蒸汽機活塞上行過程中,蒸汽推動活塞,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,這與做功沖程相似,故C正確不合題意;
D.蒸汽推動活塞向外做功后,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能,則蒸汽的內(nèi)能會減小,故D正確不合題意。
故選B。
6.【答案】D
【解析】【分析】ACD.根據(jù)計算用電器消耗的電能,再根據(jù)計算電風扇的實際功率;
B.根據(jù)電能表上參數(shù)的意義判斷。
【解答】 ACD.2500r/kW h表示的是電路中用電器每消耗1kW h的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500圈,
電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了5r時,電風扇消耗的電能:,
電風扇的實際功率:,故A、C錯誤、D正確;
B.10(20)A中,表示電能表平時工作時允許通過的最大電流(或額定最大電流)為20A,故B錯誤。
故選D。
7.【答案】B
【解析】【分析】(1)根據(jù)氫彈和原子彈的工作原理分析;
(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性判斷;
(3)根據(jù)核電站的工作原理判斷;
(4)根據(jù)核電站的能量轉(zhuǎn)化判斷。
【解答】A.氫彈是根據(jù)聚變的原理制成的,原子彈是根據(jù)裂變的原理制成的,故A錯誤;
B.氫彈和原子彈爆炸時能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的,即核能轉(zhuǎn)化成的能量不能反過來再被人類利用,故B正確;
C.目前核電站的反應堆中發(fā)生的是可控制的核裂變,故C錯誤;
D.核電站中的能量轉(zhuǎn)化順序是:核能→內(nèi)能→機械能→電能,故D錯誤。
故選B。
8.【答案】C
【解析】【分析】(1)動能與物體的質(zhì)量和速度有關,質(zhì)量越大,速度越大,物體的動能也就越大;
(2)重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關,質(zhì)量越大,高度越大,物體的重力勢能越大。
(3)不計空氣阻力,機械能轉(zhuǎn)化過程總量不變。
【解答】A、運動員從a處到b處,高度增大,重力勢能增大,速度減小,是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故A錯誤;
B、運動員從b處到d處,是下降過程,高度減小,重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,動能逐漸增大,故B錯誤;
C、運動員在a處和c處的高度相同,質(zhì)量相等,故重力勢能相等,故C正確;
D、不計空氣阻力,運動員在整個過程中的機械能保持不變,都相等,故D錯誤。
故選:C。
9.【答案】D
【解析】【分析】(1)根據(jù)影響滑動摩擦力的因素判斷;
(2)根據(jù)公式判斷;
(3)根據(jù)W=Fs比較做功的大小;
(4)首先比較速度大小,再根據(jù)P=Fv比較功率的大小。
【解答】A.物體在EG段做勻速直線運動,那么它受到的摩擦力等于拉力5N。G點兩側(cè)的粗糙程度不同,而物體對表面的壓力相同,因此物體受到的摩擦力不同,故A錯誤;
B.根據(jù)圖片可知,時間tEF=2tGH,路程sEF=sGH,根據(jù)公式可知,物體在EF段的速度小于GH段的速度,故B錯誤;
C.拉力相等,都是5N,且距離s相等,根據(jù)W=Fs可知,拉力在EF段和GH段做功相等,故C錯誤;
D.已知速度vEF故選D。
10.【答案】C
【解析】【分析】兩個溫度不同的物體相互接觸時,會發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象;高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量;
晶體熔化過程中吸收熱量,溫度保持不變。
【解答】由圖可知,物體甲的溫度是降低的,即物體甲放出熱量,內(nèi)能減小;物體乙的溫度是升高的,即物體乙吸收熱量,內(nèi)能變大;所以物體甲是飲料,乙是冰塊;
A、甲是飲料,降溫到 后依然有內(nèi)能,A錯誤。
B、乙是冰塊,升溫到還會吸熱,B錯誤。
C、甲降溫到后,甲、乙間不再發(fā)生熱傳遞,C正確。
D、整個熱傳遞過程中,乙物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化,比熱容發(fā)生變化,D錯誤。
故答案為:C。
11.【答案】B
【解析】【分析】 A.吸收相同的熱量在較短的時間內(nèi)溫度升高快的液體比熱容較小,要想在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,所選液體的比熱容應較小;
B.由甲圖可知,兩電阻串聯(lián),則可知電路中電流一定相等,由焦耳定律可知兩瓶中產(chǎn)生的熱量應與電阻有關,故可探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系;
CD.根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓特點,分析兩電阻在串聯(lián)和并聯(lián)時通過的電流大小,再根據(jù)焦耳定律判斷產(chǎn)生熱量的多少。
【解答】 A.為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,選用煤油而不用水,主要是由于水的比熱容大于煤油的比熱容,吸收相同的熱量,煤油的溫度變化明顯,故A錯誤;
B.甲裝置中兩電阻串聯(lián),則兩電阻中的電流相等,根據(jù)溫度計示數(shù)的變化判斷吸收熱量的多少,則可知電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系,故B正確;
C.比較c、d可知,兩者并聯(lián),電壓相同,電阻不同,通電時間相同,不能探究電流產(chǎn)生的熱量與電壓的關系,故C錯誤;
D.在電源電壓和通電時間相同的條件下:由串并聯(lián)電路的電壓關系可知,串聯(lián)使用時各電阻兩端電壓小于電源電壓,并聯(lián)使用時各電阻兩端電壓等于電源電壓;由可知,電阻并聯(lián)時產(chǎn)生的熱量多;乙裝置中,兩電阻并聯(lián)時,由可知,電壓相等,R1<R2,電阻R1產(chǎn)生的熱量多,故c溫度計所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多,故D錯誤。
故選B。
12.【答案】D
【解析】【分析】如果電流與電壓成正比,則IU圖像為直線。結(jié)合歐姆定律以及電功率公式進行分析。
【解答】A.由圖可知,燈泡L的圖像是一條曲線,說明通過它的電流與電壓不成正比關系,故A錯誤;
B.當通過燈泡L的電流為0.3A時,由圖像可知,燈泡L兩端的電壓略小于2.4V,根據(jù)可得小燈泡的實際功率小于0.72W,故B錯誤;
C.將兩個完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端,根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律,各小燈泡分得的電壓為1.2V,由圖像可知,此時電路中的電流為0.2A,則電路的總功率為故C錯誤;
D.將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端,由圖可知,此時小燈泡的電流為0.4A,根據(jù)歐姆定律,通過定值電阻的電流為則電路中的總電流為電路中總阻值為,故D正確。
故答案為:D。
13.【答案】B
【解析】【分析】電路的總功率為P=UI,電路中電源電壓固定不變時,電流最小的時候,電路總功率最小,要讓電路中電流最小,就需要電路中電阻最大。
【解答】 根據(jù)圖乙粉塵濃度越大,R阻值越小,故粉塵濃度為0時,電阻最大,為45歐。電路中定值電阻為15歐,且與最大阻值為45歐的可變電阻串聯(lián),故電路中最大電阻為R總=R+R0=60歐。所以P=UI= U2 /R總=0.27W 。
故答案為:B
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)首先根據(jù)二力平衡計算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的關系,然后以動滑輪為受力對象,根據(jù)二力平衡計算出拉力F與A受到摩擦力的關系,最后比較不同狀態(tài)下的拉力大小;
(2)根據(jù)公式P=Fv計算兩個功率之間的關系。
【解答】動滑輪受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3個,那么3F拉=F。
當物體A做勻速直線運動時,它受到的摩擦力與拉力相互平衡,即滑輪對它的拉力F拉=f;
那么F=3f。
因為物體A對地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,
所以速度不同時摩擦力f相同,
因此拉力F相等,即F1=F2。
當物體A以1.5m/s速度運動時,拉力F1的速度為v1=;
當物體A以0.5m/s速度運動時,拉力F1的速度為v2=;
根據(jù)公式P=Fv可知:;
那么P1=3P2。
故選D。
15.【答案】C
【解析】【分析】 由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.當變阻器接入電路中的電阻為零時,電路為R0的簡單電路,此時電壓表測R0兩端的電壓,其示數(shù)最大,根據(jù)圖乙讀出電壓表的最大示數(shù)即為電源的電壓;
B.當變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,根據(jù)圖乙和圖丙讀出電表的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
C.當變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,R0的功率最小,根據(jù)P=UI求出其大小;
D.根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑片P置于中點時電路中的電流,根據(jù)P=UI=I2R求出R的電功率。
【解答】 由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.當變阻器接入電路中的電阻為零時,電路為R0的簡單電路,此時電壓表測R0兩端的電壓,其示數(shù)最大,
由圖乙可知,電壓表的示數(shù)最大為12V,則電源的電壓U=12V,故A錯誤;
B.當變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,
由圖乙可知電壓表的最小示數(shù)U0=4V,由圖丙可知電路中的最小電流I小=0.4A,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以滑動變阻器兩端的電壓UR=U-U0=12V-4V=8V,
由可得,滑動變阻器的最大阻值,故B錯誤;
C.定值電阻的阻值,
R的功率P=URI=(U-U0)I=(12V-I×10Ω)I=-10I2+12I=-10(I-0.6)2+3.6;
當I=0.6A時,R的功率最大為3.6W;
故C正確;
D.當變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,R0的功率最小,
則R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W,故D錯誤;
故選C。
16.【答案】(1)D
(2)不能;大于
【解析】【分析】(1)重力勢能的大小與質(zhì)量、高度有關;彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關;動能的大小與質(zhì)量、速度有關;
(2)罐子最后停在水平面上,罐子的機械能變小了,這說明罐子在運動的過程中,機械能轉(zhuǎn)化為了其他形式的能。
【解答】(1)罐子在整個運動過程中的質(zhì)量不變,在A點時的高度最高,重力勢能最大;罐子從A點運動到D點,橡皮筋發(fā)生了彈性形變,在D點時的形變程度最大,所以在D點的彈性勢能最大;
(2)若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊,罐子的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和罐子的動能,罐子不具有彈性勢能,所以不會返回斜面;
第一次返回斜面,向上滾動的過程中,由于一部分機械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能,所以罐子整體在C點時的機械能大于在B點時的機械能。
17.【答案】3瓦;100
【解析】【分析】 功率是指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的數(shù)量一定,時間越短,功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間。功率表示做功快慢程度的物理量。單位時間內(nèi)所作的功稱為功率,用P表示。
【解答】 如圖所示為甲、乙兩物體做功與所需時間的關系,由圖可知,甲物體的功率P甲=W甲/t=30J/10s=3W;乙的功率=W乙/t=30J /30s=1W ;乙物體完成100焦的功需要100秒。t=W/P=100J/1W=100s;
故答案為:3瓦;100
18.【答案】1.08×106;1500;1.52
【解析】【分析】(1)首先將兩個表盤上電費金額相減得到這段時間消耗的電費,然后根據(jù)W=計算消耗的電能,接下來根據(jù)計算實際功率;
(2)該電水壺的額定電壓應為220V,根據(jù)公式計算額定功率。
【解答】(1)電水壺消耗的電能為;
由乙、丙圖可知,燒水時間為14:32min:-14:20min=12min=720s;
電水壺的實際功率為;
(2)根據(jù)公式得到:;
解得:P額≈1520W=1.52kW。
19.【答案】做功;B
【解析】【分析】做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能;
摩擦力大小和壓力有關,摩擦力越大,做功越多,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能越多,內(nèi)能使溫度升高,從而達到火柴頭的著火點,使火柴點燃。
【解答】火柴引燃過程,克服摩擦做功,內(nèi)能增大,通過做功的方式增大火柴頭的內(nèi)能;火柴頭與擦火皮之間的壓力越大,產(chǎn)生的摩擦力越大,克服摩擦力做功越多,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能越多;方式B中,柴頭與擦火皮之間的壓力大,摩擦力大,克服摩擦做的功多,轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能多,溫度更高,更容易點燃火柴。
20.【答案】0.5;10
【解析】【分析】滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關,跟物體進行加速、減速、勻速都沒有關系,跟物體的運動速度大小無關。
【解答】圖中滑輪是動滑輪,拉力F端的速度拉力做功的功率
,當拉力F為5N時,由于使用動滑輪拉動木板,所以木板受到的拉力是10N,木板進行勻速直線運動,木板受到的摩擦力是10N,水平面是光滑的,所以木板受到10N的摩擦力是木塊施加的,由于物體間力的作用是相互的,所以木塊受到木板的摩擦力是10N,當拉力F為7N時,木板受到向右的拉力變?yōu)?4N,木塊對木板的壓力不變,接觸面粗糙程度不變,滑動摩擦力保持10N不變,所以木板向右進行加速運動;木塊受到的摩擦力不變,木塊相對豎直墻面處于靜止狀態(tài),彈簧秤的示數(shù)保持10N不變。
21.【答案】(1)180
(2)A
【解析】【分析】重力做功等于重力乘以上升高度,體重較大,上升相同高度,克服重力做功越多,必須使用彈性勢能更大的產(chǎn)品。
【解答】(1)重力做的功W=Gh=600N×0.3m=180J
(2)根據(jù)圖乙可知,A型鋼圈的彈性勢能大于B型,因此在健腹輪中安裝A型鋼圈將使產(chǎn)品具有更強的自動回彈功能。
22.【答案】(1)20
(2)②;下降
【解析】【分析】 (1)杠桿在水平位置平衡,知道兩邊力臂、左邊力的大小,利用杠桿平衡條件求右邊力的大小;
(2)保持G1位置不變,即左邊的力和力臂不變;右邊的力不變,要使杠桿在圖乙位置保持平衡,右邊的力臂不變,據(jù)此確定G2應該移動到的位置;根據(jù)杠桿平衡條件分析。
【解答】 (1)如圖甲,杠桿在水平位置平衡,
由杠桿平衡條件得:G1×OA=G2×OB,
即:10N×0.2m=G2×0.1m,
解得:G2=20N;
(2)保持G1位置不變,即左邊的力和力臂不變;G2不變,要使杠桿在圖乙位置保持平衡,應該使右邊的力臂不變;原來G2的力臂為OB,所以G2應該移動到②點處;
若不移動,杠桿左側(cè)力與力臂的乘積大于右側(cè)的力與力臂的乘積,此時杠桿A端下降。
故答案為:(1)20;(2)②;下降。
23.【答案】;28;
【解析】【分析】由圖甲可知:滑動變阻器與R0串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中電流;
(1)當滑動變阻器的電阻絲有斷點時,電壓表測量電源電壓,所以從圖象乙上可以看出斷點的位置和電源電壓的大小;
(2)先計算x=5cm時和x=10cm時滑動變阻器接入電路的電阻,進而求出滑動變阻器滑動5cm電阻的改變量,從而求出該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化;根據(jù)滑動變阻器的總長度求出滑動變阻器電阻絲沒有斷路時的總電阻值;
(3)從圖象上可看出,當x=5cm時電路為通路,并讀出電表的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出R0兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電阻R0的大小;當電路中只有R0連入電路,此時電路的功率最大,根據(jù)歐姆定律計算最大電流,判斷是否超電流表量程,根據(jù)P=UI求出最大功率。
【解答】 由圖甲可知:滑動變阻器與R0串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中電流;
(1)當滑動變阻器的電阻絲有斷點時,電壓表測量電源電壓,
由圖乙可知,當x<5cm時,電壓表示數(shù)保持3.0V不變,則電源電壓為3.0V;
(2)當x=5cm時,滑動變阻器接入電路中的電阻,
當x=10cm時,電壓表示數(shù)U2=2.4V,電流表示數(shù)I2=0.3A,則,
故滑動變阻器滑動10cm-5cm=5cm電阻的改變量是ΔR=R1-R2=18Ω-8Ω=10Ω,
所以從斷點處滑片P向左滑動的過程中,該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化是2Ω;
該滑動變阻器沒有斷路時的總電阻值:R總=R1+5cm×2Ω/cm=18Ω+10Ω=28Ω;
(3)當x=5cm時,由乙、丙圖可知,電壓表示數(shù)U1=2.7V,電流表示數(shù)I1=0.15A,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R0兩端的電壓:U01=U-U1=3.0V-2.7V=0.3V,
電阻R0的阻值:,
當滑動變阻器滑片P在最左端,接入電路的電阻為零,電路中只有R0連入電路,此時電路中的電流最大,功率最大,
電路中的最大電流:,沒有超過電流表的量程;
則此電路的最大功率:P最大=UI最大=3V×1.5A=4.5W。
24.【答案】(1)左
(2)F1L1=F2L2
(3)C;5
【解析】【分析】(1)平衡螺母總是向輕的那端調(diào)節(jié);
(2)將每組數(shù)據(jù)中的力和力臂乘積進行比較,從而確定杠桿的平衡條件;
(3)①我們可以把桿秤抽象為杠桿,則B(C)為支點,A點為阻力作用點,阻力臂為AB(AC);秤砣對桿秤的力為動力。當桿秤在水平位置平衡時,動力臂為B(C)到懸掛秤砣的位置D點的距離;
②根據(jù)量程結(jié)合杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2計算桿秤的最大稱量。
【解答】(1)如圖甲,杠桿的左端上翹,說明杠桿左端輕,則要使杠桿在水平位置平衡,平衡螺母向上翹的左端移動;
(2)分布計算出每組數(shù)據(jù)中力和力臂的乘積,比較可知,乘積相等,那么得出杠桿平衡的條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2);
(3)①根據(jù)杠桿的平衡條件可知:當提著B處秤紐、秤砣在E點時,A點所掛物體重為;
當提著C處秤紐、秤砣在E點時,A點所掛物體重為;
因BE>CE、AB<AC,故可得:GA>GA',
即提B處秤紐時,此秤的稱量最大,提C處秤紐時,此秤的稱量更精確。
②由①可知,當提著B處秤紐、秤砣掛在E點、A點秤鉤掛著物體時,秤桿可以在水平位置平衡,則可列式:GA AB=G秤砣 BE。
mAg AB=m秤砣g BE,
mA AB=m秤砣 BE,
mA 0.02m=0.2kg×0.5m;
解得:mA=5kg。
25.【答案】(1)小燈泡短路
(2)A
(3)
【解析】【分析】(1)閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表的示數(shù)為0,說明電壓表并聯(lián)的電路短路,或電壓表短路;
(2)根據(jù)電壓表選用量程確定分度值讀數(shù),比較電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動變阻器滑片移動方向;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和P=UI計算出此時滑動變阻器所消耗的電功率的區(qū)域。
【解答】 (1)閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表的示數(shù)為0,說明電壓表并聯(lián)的電路短路,或電壓表短路,即出現(xiàn)故障的原因可能是小燈泡短路(或電壓表短路);
(2)故障排除后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.7V,小于燈泡額定電壓2.5V,為了測量小燈泡的額定功率,應增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應減小滑動變阻器兩端電壓,根據(jù)分壓原理,應減小滑動變阻器接入電路的阻值,故應將滑片P向A端移動;
(3)若圖中的陰影部分表示電壓為2.0V時,燈泡消耗的實際功率大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=3V-2V=1V,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點,通過滑動變阻器的電流與小燈泡的電流相同,由P=UI知滑動變阻器的功率為:
P滑=U滑I=1V×I,此時滑動變阻器所消耗的電功率的區(qū)域如下圖所示:
26.【答案】(1)熱量
(2)當電流和通電時間一定時,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多
(3)1.6
【解析】【分析】(1)優(yōu)質(zhì)保溫材料可以保溫也可以隔熱;
(2)水吸熱的多少,通過水升溫的多少來反映,由Q=I2Rt分析得出結(jié)論:
(3)根據(jù)Q吸=cmΔt和Q=I2Rt列出比例式計算即可。
【解答】 (1)采用優(yōu)質(zhì)保溫材料的目的是減少實驗過程中熱量的散失;
(2)水的質(zhì)量相同,水溫變化Δt與吸熱的多少成正比,水溫變化Δt越大,電阻絲放出的熱越多,即當電流和通電時間一定時,電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟導體的電阻成正比;
(3)不計熱量損失,Q吸=Q放,
即cmΔt=I2Rt,
;
則。
27.【答案】(1)斷路
(2)電流表A2示數(shù)變化
(3)0.6
(4)燈泡電功率越大,燈越亮。
【解析】【分析】(1)若電流表示數(shù)為0,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù)接,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了;
(2)如圖所示,光敏電阻和燈L放置在暗盒內(nèi),光敏電阻與R2串聯(lián)接在上方電路圖中,當光敏電阻R阻值減小時,上方電路總電阻變小,電源電壓一定,由歐姆定律可知電路中的電流A2示數(shù)變大,R光敏的阻值隨光照的增強而減小,可判斷出小燈泡的亮度在變亮,運用了轉(zhuǎn)換法;
(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù),利用P=UI可求燈L的額定功率;
(4)燈泡兩端的電壓增大時,通過燈泡的電流也在增大,由電功率P=UI可知燈泡的實際功率增大,電流表A2的示數(shù)不斷增大,說明光敏電阻R的阻值不斷減小,由于R光敏的阻值隨光照的增強而減小,可知燈泡的亮度在逐漸變亮,可得出結(jié)論。
【解答】 (1)若電流表示數(shù)為0,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù)接,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,可能發(fā)生的故障是燈泡斷路;
(2)如圖所示,光敏電阻和燈L放置在暗盒內(nèi),光敏電阻與R2串聯(lián)接在上方電路圖中,當光敏電阻R阻值減小時,上方電路總電阻變小,電源電壓一定,由歐姆定律可知電路中的電流A2示數(shù)變大,R光敏的阻值隨光照的增強而減小,可判斷出小燈泡的亮度在變亮,運用了轉(zhuǎn)換法,通過觀察電流表A2示數(shù)變化來體現(xiàn)燈泡的亮度變化的;
(3)已知燈L的額定電壓為2V,由表格數(shù)據(jù)可知對應的電流表A1示數(shù)為I=0.20A,燈泡的額定功率為:P額=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)由圖可知,在下方電路圖中,電壓表測量小燈泡兩端電壓,電流表A1測量通過小燈泡的電流,在上方電路圖中電流表A2測量通過光敏電阻R的電流,
由表格數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端的電壓增大時,通過燈泡的電流也在增大,由電功率P=UI可知燈泡的實際功率增大,電流表A2的示數(shù)不斷增大,說明光敏電阻R的阻值不斷減小,由于R光敏的阻值隨光照的增強而減小,可知燈泡的亮度在逐漸變亮,可得出結(jié)論:燈泡亮度與燈泡電功率有關,燈泡電功率越大,燈泡越亮。
28.【答案】(1)重力越大;2和3;乙;80%
(2)減小接觸面的粗糙程度
(3)不省功;B
【解析】【分析】(1)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù)1和2,分析滑輪組的機械效率與鉤碼重力的變化規(guī)律;
③根據(jù)控制變量法的要求選擇對比實驗;
④比較拉力和鉤碼重力的大小關系,從而確定承擔繩子的段數(shù)即可;
⑤根據(jù)公式計算滑輪組的機械效率。
(2)減小摩擦的方法:①減小壓力;②減小接觸面的粗糙程度;③注入潤滑油;④改變接觸面;⑤變滑動為滾動。
(3)從是否省功的角度解答。分析各個選項中使用的物理研究方法即可。
【解答】(1)①根據(jù)表格1和2可知,當鉤碼的重力從1N變成2N時,滑輪組的機械效率從56%變成67%,那么得到:在所有滑輪組一定時,提升的鉤碼重力越大,機械效率越高。
③探究滑輪組的機械效率與鉤碼高度的關系時,需要控制其它因素相同,只改變鉤碼的高度,故選數(shù)據(jù)2和3;
④在實驗⑤中,鉤碼的重力為2N,拉力F=2.1N,即拉力幾乎等于鉤碼重力,即不省力,那么應該用的是定滑輪,故選乙。
⑤利用圖甲的裝置,滑輪組的機械效率為:;
(2)保持斜面傾斜程度不變,可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法減小摩擦,從而提高斜面的機械效率。
(3)實驗表明:額外功越小,總功越接近有用功;進一步推理得出:假設沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機械都不省功。
本實驗使用了科學推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制變量法,故A不合題意;
B.牛頓第一定律使用了實驗+科學推理的方法,故B符合題意;
C.阿基米德原理使用了實驗法,故C不合題意;
D.歐姆定律使用了控制變量法,故D不合題意。
故選B。
29.【答案】(1)電器的金屬外殼;從總開關S的位置可知這是連著火線的,當限時開關切斷電路時,整個用電器不帶電相對安全
(2)
【解析】【分析】(1)①三孔插座接線時,要分別與火線、零線和地線相連。而對應的三腳插頭要連接火線、零線和用電器的金屬外殼;
②根據(jù)斷開開關后用電器是否帶電分析。
(2)當開關S2斷開時,兩個電阻串聯(lián),此時為低溫檔,根據(jù) 計算此時的總電阻。當開關S2閉合時,只有R2工作,此時為高溫檔。根據(jù) 計算R2的阻值,再根據(jù) 計算高溫檔功率。接下來根據(jù)W=Pt計算燒水消耗的電能,根據(jù)Q=cm△t計算時吸收的熱量,最后根據(jù) 計算燒水效率。
【解答】(1)①根據(jù)乙圖可知,下面兩條線與電阻相連,應為火線和零線,那么a應該為地線,與用電器的金屬外殼相連;
② 這款產(chǎn)品有一個空燒20分鐘會自動切斷電路的限時開關設置在b處,理由是: 從總開關S的位置可知這是連著火線的,當限時開關切斷電路時,整個用電器不帶電相對安全 。
(2)當開關S2斷開時,兩個電阻串聯(lián),此時為低溫檔,
則此時的總電阻為: ;
當開關S2閉合時,只有R2工作,此時為高溫檔,
那么R2的阻值;
則高溫檔功率為:;
燒水消耗的電能: ;
水吸收的熱量:;
則燒水的效率:。
30.【答案】(1)混凝土的重力: G=mg=400kg × 10N/kg =4000N
克服混凝土的重力做功:W有=Gh=4000N × 8m =32000J
(2)由圖可知繩子的股數(shù) n=4,繩子自由端移動的距離S=n h=4 × 8m=32m
拉力做的總功:W總=FS=1250N × 32m =40000J
(3)拉力的功率: P===2000W
【解析】【分析】(1)首先根據(jù)G=mg計算混凝土的重力,再根據(jù)W有=Gh計算克服混凝土重力做的功;
(2)根據(jù)圖片確定承擔重力的繩子段數(shù)n,根據(jù)s=nh計算繩子自由端移動的距離,最后根據(jù) W總=FS 計算拉力做的總功。
(3)根據(jù) 計算拉力做功的功率。
31.【答案】(1)運動員從O點下落到A點的過程中,運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;
運動員從A點下落到B點的過程中,運動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能及蹦床的彈性勢能;
運動員從B點下落到C點的過程中,運動員的重力勢能、動能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能,同時,運動員用力蹬蹦床,對蹦床做功,人的化學能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能;反彈時,蹦床的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為運動員,所以他能反彈至比原先更高的位置。
(2)
【解析】【分析】(1)動能與質(zhì)量和速度有關,重力勢能與質(zhì)量和高度有關,彈性勢能與物體發(fā)生彈性形變的程度大小有關,據(jù)此分析運動員上升或下降時動能、重力勢能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化情況。根據(jù)運動員用力蹬床,此時對蹦床做功分析反彈高度壁原先更高的原因。
(2)根據(jù)圖片分析整個過程中運動員動能的變化情況即可。
【解答】(2)根據(jù)圖片可知,從O到A的過程中,運動員做自由落體運動,速度越來越快,則動能越來越大。從A到B的過程中,運動員受到蹦床的彈力,但是合力仍然向下,即繼續(xù)做加速運動,動能不斷增大,但是增大的幅度比原來小。從B到C的過程中,彈力大于重力,則運動員做減速運動,那么動能越來越小,直到C點變?yōu)榱悖缦聢D所示:
32.【答案】(1)A
(2)由圖可知,當光照強度為3cd時,R的阻值為6Ω
R總=12Ω+6Ω=18Ω
I=U/R總=4.5v/18Ω=0.25A
(3)W=UIt=10v×5A×60×60s=1.8×105J
掃地時:W1=P1t1=48w×20×60s=5.76×104J
待機時:W2=P2t2=5w×8×60s=2400J
周期數(shù)n=W/(W1+W2)=1.8×105J/(5.76×104J+2400J)=3
【解析】【分析】(1)當灰塵增多時光照強度減小,根據(jù)丙圖確定光敏電阻的阻值變化,根據(jù)歐姆定律分析電流大小變化,從而確定電磁鐵的磁場強弱變化,最終確定銜鐵接通的電路即可;
(2) 當光照強度為3cd時, 根據(jù)丙圖確定光敏電阻的阻值,根據(jù)R總=R0+R計算出此時的總電阻,根據(jù)計算此時的總電流即可;
(3)根據(jù)W=UIt計算出充滿電后電池儲存的電能,再根據(jù)W=Pt分別計算出掃地和待機時消耗的電能,二者相加得到一個工作周期消耗的總電能,最后根據(jù)計算連續(xù)工作的周期即可。
【解答】(1)當灰塵增多時光照強度減小,根據(jù)丙圖可知此時光敏電阻的阻值變大,根據(jù)可知,此時電流變小,那么電磁鐵的磁場變?nèi)酰虼算曡F被彈簧拉起,接通A點所在的電路。
33.【答案】(1)化學;內(nèi)(熱);讓外界的空氣進入爐內(nèi),保持氧氣供應充足
(2)比熱大;210000
(3)鐵粉和氧氣的接觸面積更大,反應速率更快
(4)300
【解析】【分析】 (1)燃料燃燒化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,手爐蓋上的孔洞是為了使手爐內(nèi)有充足的氧氣;
(2)水的比熱容大,和質(zhì)量相同的其它物質(zhì)比較,升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多;利用放熱公式Q放=cmΔt求水放出的熱量。
(3)暖寶寶中的鐵呈粉末狀,而不是顆粒狀,目的是增大接觸面積,增強發(fā)熱效果;
(4)根據(jù)W=UIt得出電池容量,根據(jù)W=Pt得出充滿電的充電寶可以持續(xù)發(fā)熱的時間。
【解答】 解:(1)燃料燃燒化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,手爐蓋上的孔洞是為了使手爐內(nèi)有充足的氧氣;
(2)因為水的比熱容大,和質(zhì)量相同的其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以使用熱水袋取暖;1kg的100℃的熱水,半小時后下降到50℃時放出的熱量:
Q放=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃-50℃)=2.1×105J。
(3)暖寶寶中的鐵呈粉末狀,而不是顆粒狀,目的是增大接觸面積,增強發(fā)熱效果;
(4)電池容量W=UIt=5V×10000×10-3A×3600s=1.8×105J,
充滿電的充電寶可以持續(xù)發(fā)熱的時間。
故答案為:(1)化學;內(nèi); 讓外界的空氣進入爐內(nèi),保持氧氣供應充足 ;(2)比熱容大;2.1×105;(3) 鐵粉和氧氣的接觸面積更大,反應速率更快 ;(4)300。
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