当前位置:首页 > (物理试卷合集)广西南宁市2018-2019学年九年级上学期期末物理试卷(10份合集)
静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,两个 木块初始位置到斜面底端的距离相等。
(1)实验时,应使两个质量 相同 的小球从轨道上 不同 高度由静止释放(均选填“相同”或“不同”);以下研究中所用方法与此相同的是 ② (填序号)。 ①用水流类比电流来建立电流的概念 ②研究电流大小与导体电阻的关系
③在“探究影响电流热效应的因素”实验中,通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少
(2)由图甲场景可知,碰撞木块前瞬间,小球 ② 的动能较小。两木块通过 A、B 两点 处所受的滑动摩擦力大小分别为 fA、fB,则 fA = fB。
(3)图乙是某次实验的场景。将两小球从图中 E、F 处由静止释放,最终木块①从水平木板 的右端滑出,小明用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将两小球仍从图中 E、F 处由静止释放,木块③不再滑出木板。小明的实验改进有一处遗漏,它是 没有将木块②换成与木块③相同的木块 。 【分析】(1)探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度;
(2)小球从轨道上由静止释放后,高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大,所以重力势能转化为动能;动能的大小与小球的质量、速度有关;摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关; (3)根据实验的目的和控制变量法分析。 【解答】解:
(1)探究动能大小与速度关系时,应控制质量不变,改变速度,故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放;
①认识电流时,我们可以用水流来类比,采用的是类比的方法;
②研究电流大小与导体电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的是控制变量法;
③在“探究影响电流热效应的因素”实验中,通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少,采用的是转换法; (2)小球从轨道上由静止释放后,重力势能转化为动能;图甲中,碰撞木块前瞬间,小球②是从较低的高度滑下的,小球②达到斜面底端时的速度较小,动能较小;
两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB,由于压力大小和接触面的粗糙程度相同,故摩擦力相同,即fA=fB;
(3)由图可知,图2实验探究的是动能大小与速度的关系,此时应控制质量相同,故实验的遗漏为:没有将木块②也更换为与木块③相同的木块。
故答案为:(1)相同;不同;②;(2)②;=;(3)没有将木块②也更换为与木块③相同的木块。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能大小时运用了转换法,要掌握这两种方法的应用,分析清楚图示情景是正确解题的关键。
27.(5分)小明用甲图所示器材探究通过导体的电流与导体电阻的关系。电源电压恒为 6V,R 为电阻箱且标有“0~999.9Ω”、滑动变阻器标有“60Ω 2A”。
(1)连接电路过程中,开关 S 应该处于 断开 状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流 表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 电阻箱R断路 。
(2)排除电路故障后,调节电阻箱 R 使其接入电路的阻值为 4Ω,移动滑片,使电流表示数 如图乙所示;当把电阻箱的阻值调为 8Ω 后,接着应将滑动变阻器的滑片向 B 选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 2 V,同时记下对应的电流值。
(3)实验过程中若保持电阻箱两端的电压为 1.5V,就本实验所用器材,电阻箱可接入的最大阻值为 20 Ω。 【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻箱断路了;
(2)根据图中电流表选用的量程确定分度值读数,由欧姆定律求电压表示数,
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向; (3)根据串联电路电压的规律和分压原理求解。
【解答】解:(1)连接电路过程中,开关 S 应该处于断开状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流 表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻箱断路。
(2)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.5A,由欧姆定律的变形公式,电压表的示数: U=IR=0.5A×4Ω=2V,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由4Ω改接成8Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,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,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值;
(3)滑动变阻器标有“60Ω 2A”,表示其最大电阻为60Ω,实验过程中若保持电阻箱两端的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:
6V﹣1.5V=4.5V,根据分压原理,电阻箱分得的电压为变阻器电压的值为×60Ω=20Ω。
=,根据分压原理,电阻箱可接入的最大阻
故答案为:(1)断开;电阻箱R断路;(2)B;2;(3)20。
【点评】本题通过导体的电流与导体电阻的关系,考查注意事项、故障分析、操作过程、控制变量法和对器材的要求。
28.(8分)某小组测量小灯泡的电功率,小灯泡额定电压为 2.5V,电源电压恒定不变,有规格为“10Ω 2A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器各一个。
表示数/V 电流表示数/A /W 亮度 次数 1 2 3 2.5 3 2 0.30 0.32 0.26 0.96 0.52 较亮 很亮 稍亮 (1)如图甲所示,选用“10Ω 2A”规格的滑动变阻器进行实验。连接电路时,需将滑动变阻 器的滑片 P 置于 A (填A 或B)端,接着用开关迅速试触,灯泡发光,电压表示数如 图乙,此时灯泡两端电压为 2.8 V.为了使灯泡正常发光,接下来的操作是: 断开开关,将滑动变阻器改换为“20Ω2A”,调节滑动变阻器在滑片使电压表的示数仍为2.5V 。
(2)实验中收集信息如上表,则小灯泡额定功率为 0.75 W。
(3)完成上述实验后,小明又利用上述器材重新设计电路(增加 了一个滑动变阻器 R2,其最大阻值为 R0)如图丙,测量另一个小灯 泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为 I1.请完成实验步骤。 ①只闭合开关 S1 ,调节 R2,使电流表示数为 I1;
②只闭合开关 S2 ,调节 滑动变阻器R1的滑片 ,使电流表的示数仍为 I1;
③接着将 R2 的滑片 P 调至最左端,记下电流表示数为 I2.;再将 R2 的滑片 P 调至最右端,记 下电流表示数为 I3.则
该小灯泡额定功率的表达式 P 额= I1
2
(用 R0、I1、I2、I3 表示)。
【分析】(1)根据闭合开关前滑动变阻器的滑片P应该置于A端,滑动变阻器的阻值最大,可起到保护电路的作用; 先确定电压表的量程和分度值,而后据电压表的示数读数即可;在额定电压下灯泡的功率为额定功率,根据题意与电路图判断滑片的移动方向;
(2)由表格,读出电流表示数,然后由P=UI求出灯泡的额定功率;
(3)根据P=IR,要测灯的额定功率,测灯正常工作时的电阻是关键,先使灯正常发光,再利用等效替代法,将灯的电阻转化为测量R1的电阻,根据欧姆定律,据此确定操作步骤。
【解答】解:(1)由闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端,使滑动变阻器的阻值最大,其目的是为了保护电路;
2
由图乙可知,电压表量程“0~3V“,分度值0.1V,电压表示数为2.8V,大于于灯泡额定电压,为测灯泡额定电压,由电路图根据串联电路的分压原理可知,应向右移动滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压2.5V,而此时滑动变阻器在阻值最大端,故应,断开开关,用“20Ω 2A”替换“10Ω 2A”的滑动变阻器,并调节滑片P到接入电路的阻值最大处;闭合开关,调节滑片P,直至观察到电压表示数为2.5V; (2)由表格可知,电流表示数为0.3A, 此时灯泡正常发光,即灯泡两端电压U=2.5V, 所以灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 (3)分析实验的原理可以得出其具体的步骤为:
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1;
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I2;根据欧姆定律,变阻器R1的电阻即为灯正常发光时的电阻,即I2R1=U;
根据等效替代法,则小灯泡正常发光的电阻与变阻器R1此时的电阻相同;
为测量出此时变阻器R1的电阻,故应将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2; 则电源电压为:U=I2(R1+R0);
根据电源电压不变可知:I2R1=I3(R1+R0);则R1=;
则小灯泡的额定功率P额=I1R灯=I1
22
。
故答案为:(1)A;2.8;断开开关,将滑动变阻器改换为“20Ω2A”,调节滑动变阻器在滑 片使电压表的示数仍为 2.5V;
(2)0.75;(3)①S1;②S2;滑动变阻器R1 的滑片③I1
2
。
【点评】本题探究导体的电流跟电阻的关系,考查电路的连接、注意事项、串联电路的规律及欧姆定律的运用、对器材的选择,同时也考查了测功率的实验故障的分析、额定功率的计算及设计实验方案测额定功率的能力及等效替代法的运用,综合性强,难度较大。
四、解答题(共2小题,满分15分)
29.(7分)混合动力汽车是指使用汽油机驱动和利用蓄电池所储存的电能驱动的汽车。当汽车负荷少时,电动机可作为发电机使用,汽油机的一部分功率用来驱动汽车,另一部分功率驱动 发电机,可发电给蓄电池充电。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,该汽车匀速行驶时受到的阻力为 720N,求:
电池容量 充电电压 充电电流 输出电压 44kW?h 220V 20A 150V
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