资源描述
2026年上海市实验校初三下学期第四次验收(期末)考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,、盛有质量想等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A和B分别放入两容器中,结果A球漂浮,B球悬浮,如图所示。A、B两球所受的重力分别为GA和GB,A、B两球所受的浮力分别为FA、FB,甲、乙两容器底部对桌面的压强分别为p甲和p乙,甲、乙两容器底部对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列结论中正确的是
A.GA=GB B.FA>FB
C.p甲>p乙 D.F甲<F乙
2.有经验的渔民都知道.只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图所示.下列四幅光路图,能够正确说明叉到鱼的道理的是( )
A. B. C. D.
3.如图,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分別为FA、FB.。则
A.p甲<p乙,FA=FB B.p甲<p乙,FA>FB
C.p甲>p乙,FA=FB D.p甲>p乙,FA<FB
4.2008北京奥运圣火传递活动中, 现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和 附近的甲、乙两火炬照片,如图所示.根据它们的飘动方向,可以判断下列说法不正确的是 ( )
A.甲火炬一定静止
B.甲火炬一定向右运动
C.乙火炬一定静止
D.乙火炬一定向左运动
5.如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则
A.、亮度不变 B.变亮,变暗
C.变暗,变亮 D.变暗,不变
6.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦
力,仅有动能和势能互相转化.则
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
7.如图是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S1断开时,电流表示数为I1;当开关S、S1闭合,开关S1断开时,电流表示数为I1.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.Rx=R0 B.Rx=
C.Rx= D.Rx=R0
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示。迎风板与一压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻的阻值随风力的变化而变化。已知电源电压恒为9V,定值电阻R=2Ω,电压表量程为0~3V,压敏电阻Rx与迎风板承受风力F的关系如图乙所示。
(1)电压表示数随风力的增大而_____。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)求无风时,定值电阻R消耗的电功率_______;
(3)求该装置所能测量的最大风力_______;
(4)如果保持电压表量程不变,且只能在电路中增加一个电阻R0,使该装置能测量的最大风力增加到900N,计算电阻R0的阻值_____,并说明其连接方式_______。
9.如图所示的电路中,已知电阻R1:R2=1:1.如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,Rl与R2的连接方式是_联,此时,两表的示数之比U甲:U乙=______如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比I甲:I乙=_________
10.如图所示为液态玻璃和水在凝固时的温度一时间图像,则图_____ 是表示玻璃的凝固图像.甲图中该物质在t1至t2时间段内的状态是 ______ , 内能_____(增加/不变/减少).
11.如图所示是太阳能飞机“阳光动力2号”。太阳能是一种_____(选填“可”或“不可”)再生能源。飞机飞行时,机翼上方的空气流速_____下方的空气流速,机翼上方的空气压强小于下方的空气压强,这样机翼的上下方形成压强差获得升力。飞机加速上升过程中,重力势能_____(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),动能_____。
12.有两个电阻R1和R2的阻值之比为3:4,串联后接在电源上,则R1和R2的电流之比I1:I2=_____,电压之比U1:U2=_____;将它们并联后接在电源上,则R1和R2的电流之比I1′:I2′=_____,电压之比U1′:U2′=_____.
13.若要使两灯泡并联,请在圆圈中填上合适的电表
14.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,实验时要竖直向上匀速拉动测力计,由图可知拉力大小为_____N,若钩码上升的高度为8cm;滑轮组做的有用功是_____J,该滑轮组的机械效率为_____。(结果保留一位小数)
三、作图题(共7分)
15.2012年6月,我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度.试验经历了以下主要过程:母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船.如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器.吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%.
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响.求:
吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
16.足球静止在水平桌面上,O为重心,请画出足球受力的示意图;
17.如图所示为小强家某个房间内的实物电路,请画出该房间内家庭电路的电路图.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,所用的电源是两节新的干电池。
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接。要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小。小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是定值电阻R_____(选填“短路”或“断路”)。小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如图丙所示。由实验数据可知:小明在本次实验中所用电阻R的阻值为_____Ω;通过分析表格数据可以得到的初步结论是_____;要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω仅通过一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是_____。如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V,阻值为10Ω的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对原来连接的实验电路还须进行的改动是_____。
19.如图所示的三个实验中
(1)通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的有______(填写图号,下同);需要天平的实验有______;需要有计时器的实验有______.
(2)甲实验,沙子和水的质量相等,______现象表明:水的比热容比沙子的比热容大;
(3)乙实验,燃烧前,酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量______(相等/不相等).
(4)丙实验,控制______相同,探究电热与______的关系.
20.在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮);连接电路后,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查电路中a、b、c、d四根导线中有一根断了,则该导线是_____(填写字母);排除故障后,闭合开关,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为_____Ω(保留1位小数);如果考虑电表自身电阻对实验的影响,则小灯泡电阻的测量结果与真实值相比_____(选填“偏大”或“偏小”)。
21.用图甲所示的装置对冰进行加热,并且每隔相同的事件记录一次温度计的示数,同时观察物质的状态,图乙和图丙中有一幅是根据实验记录的数据绘制而成的,回答下列问题:
(1)冰属于____(选填“晶体”或“非晶体”).
(2)在图像中AB阶段物质处于_____状态(选填“固体”、“液化”或“固液共存”),熔化时间经历_____min.
(3)图乙和图两中CD段正确的是______,若CD与AB对应的物质的比热容分别是c1和c2,则正确的图中cl:c2=______
22.爱米设计如图A所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材:电源(电压为3V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,则接下来的操作是_____
(2)正确连接电路后闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,爱米画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象如图C,则小灯泡的额定功率为_____W。
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1_____△R2(选填“>”、“<”或“=”)
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.若质量为60kg的人骑该车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶10分钟,受到的阻力是人与车总重的0.02倍.求
质量
40kg
最高车速
30km/h
行驶时轮胎着地总面积
0.02㎡
电池容量
10A.h
蓄电池工作电压
36V
效率
80%
(1)车行驶时对地面的压强电动机牵引力做功的功率10分钟内电动车消耗的电能?
24.如图所示,A、B物块的质量分布均匀,长度分别是a、b,重力分别是GA、GB;A、B两长方体底面积SA:SB=3:2,滑轮下的绳子挂在两物体结合部位恰好A、B水平静止,且在拉力F=62.5N作用下匀速竖直向上运动,滑轮的机械效率η=81%.求:
(1)A、B两物块的总重力G1.
(2)若GA=61N,则a:b的比值是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.阅读短文,回答问题
无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对 图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表 是某小型无人机的部分参数:
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/km•h-l
电池电压
/V
电池容量
/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧•秒-1
数据
5
50
24
2500
20
11000
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh 是指以 1mA 的电流能连续工作 1h。帧•秒-1 是指每秒拍摄的画面数)
小轿车在高速公路上限速 120km/h.如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监 测.一辆小轿车在通行 0.5m 的过程中,高速摄像机拍摄帧数为 110 帧,据此判断小轿车是否超速?________(选填“是”或“否”).如图乙,是无人机竖直向上运动的 v-t 图象,由图象可知,在 0~5s 内,无人机受到的升力_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力.电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时,12s 内消耗的电能是___J.已 知电动机消耗的功率是电源总功率的 50%,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过____h.
26.阅读短文,回答问题:
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.
应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比.给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为U1,下应变片两端电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小.半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图乙所示.为消除温度变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.当弹簧钢没有受到压力时,U=_____.当弹簧钢受力向下弯曲时,U1_____,U2_____.(选填“变大”、“变小”或“不变”).如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天_____(选填“大”或“小”).进行温度补偿时,应给下应变片串联的电阻,最合适的是图丙中的_____.
27.如图甲是空调温控装置原理的简化电路,线圈电阻不计,电源电压为 6V,R1为电阻箱,R2 是热敏电阻,其阻值随温度变化图线如图乙。当继电器线圈中的电流大于或等于 15mA时,继电器的衔铁被吸合,接通右边的受控电路,使空调工作。若电阻 R1 调到150Ω,室温升至t 时恰能接通受控电路
若空调工作时功率为 2kW,则连续工作3 小时需消耗电能____________度若要在较高温度下接通受控电路,应将 R1 的阻值适当__________________(选填“增大”或“减小”)。通过计算说明,接通受控电路时的温度t 为多少℃_______?
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、D
【解析】
由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知A球排开液体的体积小于B球,
由F浮=液gV排可知,A球受到的浮力小于B球受到的浮力,即FA<FB,故B错误;
因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,FA=GA,FB=GB,
所以,GA<GB,故A错误;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,
所以,由F=G=mg可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,即F甲<F乙,故D正确;
由p=可知,p甲<p乙,故C错误。
2、C
【解析】
水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像,所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,B、D选项光的传播方向错误,A选项折射角等于入射角,故错误,只有C选项正确,故选C.
3、C
【解析】
由于A、B完全相同,则重力相等,由图可知:A在甲液体中漂浮,B在乙液体中悬浮,由物体的漂浮、悬浮条件可知:FA=G,FB=G,所以FA=FB;甲液体中的A漂浮,ρ甲液>ρA,乙液体中的B悬浮,ρ乙液=ρB,两种液体的密度:ρ甲液>ρ乙液;又因为两容器液面等高,所以由p=ρgh可知,两种液体对容器底压强:p甲>p乙.故C正确;故应选C。
4、D
【解析】
因为旗杆是固定在地面上的,那么根据上面的国旗判断,风是从右向左刮的.
甲火炬火焰向左,有三种可能:
一是火炬不动,风把火焰刮向左;
二是火炬向右运动,风相对于火炬向左,把火焰刮向左;
三是火炬向左运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把火焰刮向左.
对于乙火炬来讲如果乙静止不动,那么火焰的方向应该和国旗相同,而现在的火焰的方向明显和旗子方向相反,如果乙向右运动,火焰只会更加向左偏.所以,乙一定向左运动,而且运动的速度比风速快,这样才会出现上图的情况.
故选D.
5、C
【解析】
由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,干路中的电流变小,由U=IR可知,L1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,故AB错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中支路两端的电压相等,所以,灯泡L2两端的电压变大,由P=可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,故C正确、D错误。
6、D
【解析】
AB.根据题意,小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化,所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图象,发现小球在A处比在D处所处的高度较高,具有的重力势能较大,所以小球在A处具有的动能较小,故A、B选项都不正确.
CD.根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化”,所以在整个过程中没有能量的损耗,动能和势能的总和即机械能是不会减少的,小球在各处的机械能都是相等的,故D正确,C不正确.
7、C
【解析】
由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测干路的电流,记为I1,当开关S、S1闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测R0支路电流,示数为I1,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I1-I1,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:U=I1R0,,则Rx的阻值:Rx=
故选C。
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、增大 0.5W 720N 3Ω 串联
【解析】
(1)由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R两端的电压增大,即电压表的示数增大;
(2)由图象可知,当无风时,电阻Rx=16Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I===0.5A,定值电阻R消耗的电功率:PR=I2R=(0.5A)2×2Ω=0.5W;
(3)当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数UR=3V最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,Rx两端的电压:Ux=U﹣UR=9V﹣3V=6V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I′===1.5A,则压敏电阻的阻值:Rx′===4Ω,由图象可知,该装置所能测量的最大风力为720N;
(4)当最大风力增加到900N时,Rx″=1Ω,保持电压表量程不变,则电路中的电流1.5A不变,此时电路中的总电阻:R总===6Ω>R0+Rx″,应在电路中串联一个电阻R0,R0=R总﹣R﹣Rx″=6Ω﹣2Ω﹣1Ω=3Ω。
9、串联1:4 4: 1
【解析】
①如果甲、乙两表均为电压表,电压表内阻很大,在电路中相当于断路, 因而,当开关S闭合,R1与R2的连接方式是串联,甲测的是R1两端的电压,乙测的是总电压,两表的示数之比U甲︰U乙 = R1:(R1+R2)=1:4
②如果甲、乙两表均为电流表,电流表内阻很小,在电路中相当于一根导线,因而,当开关S断开时,R1与R2的连接方式是并联,甲测的是干路总电流,乙表测的是R1支路的电流,通过R1、R2电流之比I1︰I2= R2:R1=1:1;两表的示数之比I甲︰I乙= (I1+ I2):I1=4:1.
【考点】
电压表、电流表在电路中不同接法,对电路的影响;串并联电路特点.
10、甲 固液共存 减少
【解析】
乙图可以看出该物质在凝固过程中,温度不断降低,所以是非晶体-液态烛蜡的凝固图象.甲图在t1至t2时间内温度保持不变,所以甲图是水的凝固图象,在凝固过程中处于固液混合态,在此过程中不断放热,温度不变,内能减小.
故答案为甲;固液共存;减少.
11、可大于变大变大
【解析】
太阳能消耗后,可以源源不断地从自然界获得,属于可再生能源;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速;而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力;飞机加速上升过程中,质量不变,高度增加,速度变大,故重力势能变大,动能变大。
12、1 : 1 3 : 4 4 : 3 1 : 1
【解析】
(1)因为串联电路中各处的电流相等,所以两电阻串联时,通过它们的电流之比为;;
由可得,两电阻两端的电压之比:
;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻并联时,两电阻两端的电压之比;
由可得,通过两电阻的电流之比:
.
13、
【解析】
根据题意知道,若要使两灯泡并联,则该电路应有两条路径,所以最上面圆圈中是电流表,最下面圆圈中也是电流表,中间圆圈中是电压表,电路如下:
14、2.4 0.48 83.3%
【解析】
弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数是F=2.4N;
拉力做的有用功:W有用=Gh=6N×0.08m=0.48J;
拉力移动距离:s=nh=3×8cm=24cm=0.24m,
拉力做的总功为W总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J;
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈83.3%。
三、作图题(共7分)
15、(1)(2)(3)n="5"
【解析】
(1)潜水器刚被海水浸没时,潜水器受到水的浮力和自身重力以及挂钩的拉力.浮力向上,拉力向上,重力向下,根据二力平衡,拉力加浮力等于重力
潜水器总重
所以挂钩拉力等于
(2)潜水器下潜时间t1=6h,t2=0.5h,上升用时t3=3.5h,总时间是
下潜深度7000m,上升也是7000m,总路程是14000m 所以
(3)离开水面上升过程,已经没有浮力,上升h=6m,有用功
假设有N段绳子,则有绳自由端上升Nh高度,总功
机械效率
解得N=5
本题考查知识点多,题目陈述也比较长,但是问题的设计思路很直接,难度不高,纸老虎而已.
16、
【解析】
足球受到了两个力,竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,足球处于静止状态即平衡状态,这两个力是一对平衡力,作图如下:
17、
【解析】
解:开关和灯泡应该串联连接,开关接接电源的火线,确保开关断开时,灯泡不带电,灯泡的螺旋套接电源的零线
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、 断路 5 电阻一定时,电流与电压成正比 25 换用不同的电阻多次测量 增加一节干电池(换一个电压高于3.8V的学生电源),电压表换接0~15V的量程
【解析】
(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,则滑片向右移时,滑动变阻器电阻值要增大,则须接左下端接线柱,即A接线柱。所以将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器A接线柱连接即可。如图:
(2)若R短路,电压表示数为0,不符合要求;若R断路,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表指针偏转到满刻度的位置,所以其原因可能是定值电阻R断路。
(3)定值电阻阻值不随电压电流的变化而变化,所以在表格中任取一组数据计算即可:当U=0.5V时,I=0.1A,则定值电阻的阻值为R===5Ω;表中数据,电压与电流之比都为5Ω,则得出:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;此实验中,定值电阻电压越低,则滑动变阻器电压就要越高,阻值就要越大。由表中数据可知,此实验定值电阻两端电压最低为0.5V,此时电路中电流为0.1A。根据串联电路电压特点,则变阻器的最大电压为U滑=3V-0.5V=2.5V,则滑动变阻器最大阻值为R滑===25Ω,即实验时所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是换用不同的电阻多次测量,看看是不是每次得出的规律都是一样的。
(5)测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8V,因此电源必须增加一节干电池。另外,灯泡电压已经超过电压表小量程,所以电压表的量程也应选择0~15V。
19、乙、丙 甲、乙、丙 甲、丙 相同时间内水升高的温度⊿t比沙子小(相同时间内沙子升高的温度⊿t比水大) 相等 电流和通电时间 电阻
【解析】
(1)乙实验比较不同燃料燃烧时放出的热量,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmt,得出不同燃料放出热量的多少;丙实验探究电流的热效应,两瓶中装入质量相等的煤油,通过通过比较煤油升高的温度,来反应电流通过导体产生热量的多少;故通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的是乙和丙实验;
探究不同物质吸热升温的现象,用天平是为了取相同质量的沙子和水;比较不同燃料燃烧时放出的热量,用太平取相同质量的水,探究电流的热效应,用天平取相同质量的煤油,故需要天平的实验有甲乙丙;
探究不同物质吸热升温的现象,比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间,因此该实验用到计时器;探究电流的热效应,探究电流产生的热量与时间的关系时,使用计时器记录通电时间;故需要有计时器的实验有甲、丙。
(2)甲实验中,沙子和水的质量相等,由比较吸热能力的方法,根据加热相同的时间(吸收相同热量),水升高的温度小于沙子升高的温度的现象,可以得出“水的比热容比沙子的比热容大”这一结论;
(3)根据控制变量法,乙实验中:燃烧前,酒精和碎纸片的质量相等,两杯中水的质量相等。
(4)丙实验采用控制变量法进行研究,电路采用串联,是为了控制电流和通电时间相等,探究电热与电阻的关系.
20、 b 10.4 偏小
【解析】
(1)滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮,即电阻变小,电流变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)小灯泡发光,电路为通路,但电压表示数为0,导线b断了;
(3)排除故障后,闭合开关,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,则小灯泡正常发光时的电阻约为:;
(4)图中电压表测量的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于灯的实际电流,由欧姆定律,则小灯泡电阻的测量结果与真实值相比偏小。
21、晶体 固体 10 乙 2:1
【解析】
(1)由图像可知,冰有一定的熔点,属于晶体;(2)在图象中AB阶段冰还未开始熔化,处于固体状态;由图像可知,熔化时间经历10min;(3)观察图象可知,AB段是冰的升温过程,CD段是水的升温过程,AB段升高的温度与CD段升高的温度都是10℃,根据吸热公式Q吸=cm△t,水的比热容大于冰的比热容,质量一定的冰和水升高相同的温度时,水吸收的热量大于冰吸收的热量,加热时间应更长,所以图丙的CD数据有问题,图乙是正确的.由乙图知,质量相同的冰和水升高相同温度时,水的加热时间是冰的2倍,即吸收的热量是冰的2倍,由Q=cmt的变形公式c=可知,水的比热容是冰的2倍,即C1:C2=2:1.
点睛:掌握晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度保持不变;知道晶体在熔化前为固态;熔化过程为固液共存态;熔化完后为液态;根据吸热公式Q吸=cm△t,水的比热容大于冰的比热容,在质量一定时,升高相同的温度,水吸收的热量大于冰吸收的热量,加热时间应更长一些.
22、把指针调零 0.625 >
【解析】
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,则接下来的操作是把指针调零;
(2)根据图C,灯在额定电压2.5V下工作的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)滑动变阻器电阻变小,由分压原理可知,变阻器两端电压减小,则灯泡两端电压增大,电流也增大,(由欧姆定律,总电阻变小),因灯丝温度升高,灯泡电阻变大;根据R=R滑+R灯,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即△R1>△R2。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)5×104Pa;(2) 120W;(3) 9×104J.
【解析】
(1)车对地面的压力:
F=G=G人+G车=m人g+m车g=60kg×10N/kg+40kg×10N/kg=1000N,
该人在骑行时对地面的压强:
p===5×104Pa;
(2)电动自行车受到的阻力:
f=0.02G=0.02mg=0.02×(40kg+60kg)×10N/kg=20N,
因匀速行驶的电动车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以F=f=20N;
牵引力做功的功率:
P== =Fv=20N×6m/s=120W.
(3)由P=可得,电动车行驶10分钟牵引力做的功:
W=Pt=120W×600s=7.2×104J.
由η=可得消耗的电能:
W总= ==9×104J.
24、(1)111N(2)2:3
【解析】
(1)由图知,该滑轮是一个动滑轮,所以通过动滑轮绳子的段数n=2,由η=可得,A. B两物块的总重力:G1=ηnF=81%×2×62.5N=111N;
(2)已知GA=61N,所以物块B的重力:GB=G1−GA=111N−61N=41N,A. B物块的质量分布均匀,根据杠杆平衡条件有:GA×a=GB×b 即:61N×a=41N×b,解得:a:b=2:3;
答:(1)A、B两物块的总重力为111N;
(2)a:b的比值是2:3
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、是 大于 240 1.5
【解析】
(1)根据题意得,摄像机拍摄1帧画面需要的时间为:
;
拍摄110帧所需的时间:
,
根据得小轿车的速度:
,
可见小轿车超速了。
(2)由图乙可知,在0~5s内,无人机速度在不断增加,受力不平衡,且升力大于重力;
(3)根据得12s内消耗的电能:
W=Pt=20W×12s=240J;
根据得,无人机电源储存的电能为:
W总=UIt=24V×2.5A×1×3600s=216000J;
已知电动机消耗的功率是电源总功率的 50%,则电动机消耗的能量是电源总能量的50%:W′=50%W总=50%×216000J=108000J,
由可得,无人机在空中以额定功率飞行的时间:
。
26、0 变大 变小 小 A
【解析】
(1)根据串联电路电流的特点结合U=IR分析,以U1=U2,U=0的原因;
(2)外力F增大时,上面金属电阻丝被拉伸,下面金属电阻丝被压缩,电阻丝长度发生变化,可知电阻的变化;在电流相同时,根据U=IR分析,电压随电阻的变化.传感器输出的电压表示力F的大小,压力越大电子秤示数越大,也就是输出的电压越大,压力为零时,电压为零.
(3)冬天温度低,电阻受温度的影响比夏天小,所以电阻增加的小;
(4)半导体物理效应都和温度有关,为了消除温度影响,在要求高的场合都需要进行温度补偿.所以串联的电阻应该是随着温度的升高而增大的电阻.
【详解】
(1)由题意可知,金属梁的上、下表面的应变片完全相同,即两应变片的电阻相同,且两应变片串联在电路中,所以通过两应变片的电流相等,根据U=IR可知,上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等;即U1=U2,U=U1−U2=0;
(2)当金属梁受力向下弯曲时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小;
由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体,U1变大,U2变小.压力越小电子秤示数越小,也就是输出的电压越小,所以说传感器输出的电压U随外力F减小而减小.
(3)冬天比夏天电阻增加的小,所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小.
(4)原半导体电阻随温度升高而增大,所以应补偿电阻随温度升高而减小,A选项电阻随温度的升高而减小,故A正确;
27、6 增大 30
【解析】
(1)空调消耗的电能:W=Pt=2kW×3h=6kW•h=6度;
(2)由电路图可知,R1和R2串联,电路总电阻等于各个电阻之和,R2阻值随温度的升高而减小,那么要想在较高温度下接通受控电路,应将R1的阻值适当增大;
(3))由I=可得,电路启动时的总电阻:R总===400Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时热敏电阻的阻值:R2=R总−R1=400Ω−150Ω=250Ω,对照图乙数据可知,此时的启动温度是30℃。
展开阅读全文