精品解析：安徽省芜湖市无为市2020-2021学年九年级（上）期末考试物理试题

2020-2021学年安徽省芜湖市无为市九年级（上）期末物理试卷 一、填空题（每空2分，共26分） 1. 2020年12月17日1时9分嫦娥五号返回器携带着采集的月球样品安全着陆，这不仅标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成，也是人类时隔44年再次从月球带回月壤，更代表着我国探月工程绕、落、回三步走收官之战取得了圆满胜利。嫦娥五号返回器在返回降落时重力势能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 2. 如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带的电性与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电性一样，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间，金属棒中的电流方向是从___________（选填“A→B”或“B→A”）。 3. 如图所示，斜面长5m，高1m，把重为400N的物体匀速拉向斜面顶端，如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则物体受到的摩擦力为 ___________N。 4. 为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，可将农作物的秸秆回收加工成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量若完全被质量为100kg，初温为30℃的水吸收，可使水温升高到___________℃。[q秸秆煤=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）] 5. 如图所示，水平地面上一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，则秒物体受到的摩擦力是___________N。 6. 某电水壶单独工作2min，使图示电能表的转盘转过120r，则电水壶的电功率为___________W。 7. 如图所示的电路中，电源电压恒定，，开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S1闭合、S2断开时，电流表示数变化了0.6A。则电源电压为___________V，电阻R2的阻值为___________Ω。 8. 如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.8A，此时电阻R两端电压为___________V，当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为2.4A，则电阻R的阻值为___________Ω。 9. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω。 10. 两个电阻R1、R2阻值相等，两者并联后总电阻为10Ω，则串联后总电阻为______Ω。 二、选择题（每题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 11. 下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ） A. 做功和热传递在改变物体热量上是等效的 B. 某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值 C. 热量是在热传递过程中物体内能改变的多少 D. 温度越高的物体具有的热量越多 12. 现代人的生活已经离不开电了，为了安全用电，我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少．下列有关常见电压值的表述，错误的是（ ） A. 一节干电池的电压是1.5V B. 家庭电路的电压是220V C. 手机电池电压是3.7V D. 对人体安全的电压是36V 13. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下，与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法不正确的是（　　） A. 实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能 B. 由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关 C. 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的 D. 由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关 14. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确是（ ） A. W1≠W2 P1≠P2 B. W1＝W2 P1＝P2 C W1＝W2 P1>P2 D. W1＝W2 P1<P2 15. 如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则 A. a、b都是电流表 B. a、b都是电压表 C. a是电流表，b是电压表 D. a是电压表，b是电流表 16. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1示数不变，电压表示数变大 B. 电流表A1示数变大，电流表A2示数不变 C. 电流表A1示数变小，电压表V示数变小 D. 电流表A1示数变小，电压表V示数不变 17. 有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图（乙）所示，流过元件电流与其两端的电压关系如图（甲）所示．闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电功率之比为（ ） A. 4：5 B. 5：4 C. 2：3 D. 1：3 18. 定值电阻两端的电压从2V增加到2.7V，通过该电阻的电流增加0.1A，则该电阻的阻值为（　　） A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω 19. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是（　　） A. 该同学研究的是电流和电阻的关系 B. 闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小 C. 实验中电压表示数保持2.5V不变 D. 将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 20. 如图所示的相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝分别为R1和R2，且R1>R2，则闭合开关S后，a、b容器中水温升较快的是（　　） A. a容器中的水 B. b容器中的水 C. a、b容器中的水温上升快慢一样 D. 无法判断 三、实验题（本大题共3小题，21题8分，22题6分，23题8分，共22分 21. 小华用图装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 机械效率η/% 1 2 10 1.0 2 3 10 1.4 71.4 3 6 10 2.5 80.0 （1）实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第一次实验的机械效率为______； （3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是______； （4）小华用该滑轮组再次匀速提高同样多的钩码，但钩码上升的高度比原来高，则该滑轮组的机械效率将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 22. 如图所示，是一位同学设计的风力测定仪，O是转动轴，OC是金属杆，下面连着一块受风板，无风时，OC是竖直的，风越大，OC杆偏转角度越大，AB是一段弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。 （1）金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个________________； （2）测风力时，是通过观察____________________来知道风力的大小； （3）如果风力变化不大，现象不明显，你想采取________________措施使现象更明显。 23. 如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、 B规格“50Ω 1A”可选。 （1）本实验应该选择___________（填“A”或“B”）规格的滑动变阻器。电路连结好后，在试触开关之前，滑动变阻器的滑片P应滑至___________端（填“A”或“B”）； （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整；___________ （3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表都有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是___________； （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为___________V，要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V； 【拓展】如图所示电路中（R阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的是___________ 四、计算题。（本大题共3小题，24题7分，25题9分，26题6分，共22分） 24. 某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。求： （1）克服动滑轮重力做的功？ （2）滑轮组的机械效率？ （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的效率如何变化？ 25. 下表是某家用电热壶的铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不随温度的变化而变化，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求： 产品型号 DYH﹣2100D 额定电压 220V 额定功率 1000W 频率 50Hz 容量 1.2L （1）当实际电压为198V时，电热壶的实际功率？ （2）电热壶正常工作时，在一个标准大气压下，把1.2L水从20℃加热到沸腾所用时间为7min，则此1.2L水吸收的热量是多少？ （3）该电热壶正常工作时热效率为多少？ 26. 实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测较困难，可以采用两个小量程电流表来测量，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。电流表内部有电阻，当通过电流时，也遵循欧姆定律。已知电流表A1的内阻为0.1Ω，通过的电流为0.2A，电流表A2的内阻为1Ω，通过的电流为0.04A。 （1）电流表A2两端的电压U2？ （2）待测电阻Rx的阻值？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2020-2021学年安徽省芜湖市无为市九年级（上）期末物理试卷 一、填空题（每空2分，共26分） 1. 2020年12月17日1时9分嫦娥五号返回器携带着采集的月球样品安全着陆，这不仅标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成，也是人类时隔44年再次从月球带回月壤，更代表着我国探月工程绕、落、回三步走收官之战取得了圆满胜利。嫦娥五号返回器在返回降落时重力势能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】减小 【解析】 【详解】嫦娥五号返回器在返回降落时，质量不变，高度减小，重力势能减小。 2. 如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带的电性与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电性一样，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间，金属棒中的电流方向是从___________（选填“A→B”或“B→A”）。 【答案】B→A 【解析】 【详解】与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，A带的电性与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电性一样，则A带负电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子会由A到B发生定向移动，而带负电的自由电子的定向移动方向与电流方向相反，所以金属棒中的电流方向由B到A。 3. 如图所示，斜面长5m，高1m，把重为400N的物体匀速拉向斜面顶端，如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则物体受到的摩擦力为 ___________N。 【答案】20 【解析】 【详解】物体有用功为 如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，根据可得此时的总功 因为 所以 根据可得摩擦力的大小 4. 为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，可将农作物的秸秆回收加工成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量若完全被质量为100kg，初温为30℃的水吸收，可使水温升高到___________℃。[q秸秆煤=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】55 【解析】 【详解】秸秆煤完全燃烧释放的热量为 Q放=m秸秆煤q秸秆煤=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J 即水吸收的热量为 Q吸=Q放=1.05×107J 由水升高的温度为 则水的末温为 t=t0+Δt=30℃+25℃=55℃ 5. 如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，则秒物体受到的摩擦力是___________N。 【答案】2 【解析】 【详解】由F﹣t图像可知，物体受到的推力 由v﹣t图像可知，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，因此物体受到的滑动摩擦力等于推力，即 6. 某电水壶单独工作2min，使图示电能表的转盘转过120r，则电水壶的电功率为___________W。 【答案】1200 【解析】 【详解】电水壶消耗的电能为 电水壶的功率为 7. 如图所示的电路中，电源电压恒定，，开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S1闭合、S2断开时，电流表示数变化了0.6A。则电源电压为___________V，电阻R2的阻值为___________Ω。 【答案】 ① 6 ②. 10 【解析】 【详解】[1] S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表的示数为0.8A，电流表测干路电流；开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表示数变化了0.6A，即为R2的电流，由并联电路电流的规律，通过R1的电流为 由并联电路电压的规律和欧姆定律可知，R1的电压即电源电压，则 [2]由欧姆定律得，电阻R2的阻值为 8. 如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.8A，此时电阻R两端电压为___________V，当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为2.4A，则电阻R的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. 0 ②. 10 【解析】 【详解】[1]当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻R被短路，此时电阻R两端电压为0。 [2]当滑片P移到a端时，电路为R1最大阻值简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得，电源的电压 电源的电压为16V；当滑动变阻器的滑片P移到b端时，R与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，因滑动变阻器两端的电压不变、阻值不变，所以，此时通过滑动变阻器的电流仍为I1=0.8A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R的电流 通过电阻R的电流为1.6A；电源的电压为16V，因并联电路中各支路两端的电压相等，则由欧姆定律可得电阻R的电阻值 电阻R的阻值为10Ω。 9. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω。 【答案】 ①. 24 ②. 18 【解析】 【详解】[1]当滑片位于左端时，电路中的电流最大，灯泡两端的电压为12V，由图像可知，通过灯泡的电流I=2.0A，灯泡的额定功率 P=UI=12V×2.0A=24W [2]当滑片位于右端时，电路中的电流最小，由图像可知，UL=3V，I′=0.5A，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 UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V 滑动变阻器的最大阻值 10. 两个电阻R1、R2阻值相等，两者并联后总电阻为10Ω，则串联后总电阻为______Ω。 【答案】40 【解析】 【详解】两个电阻R1、R2阻值相等，设阻值均等于R，两者并联后总电阻为10Ω，则有 解得 R=2R并=2×10Ω=20Ω 由于n个阻值相同的电阻串联后的总电阻是nR可知，则它们串联后的总电阻 R串=2R=2×20Ω=40Ω 二、选择题（每题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 11. 下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ） A. 做功和热传递在改变物体热量上是等效的 B. 某种燃料在燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值 C. 热量是在热传递过程中物体内能改变的多少 D. 温度越高的物体具有的热量越多 【答案】C 【解析】 【详解】A. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，而热量是个过程量，只有在热传递中才可表述为热量，故A错误； B. 单位质量某种燃料完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值，故B错误； C. 热量是在热传递过程中物体内能改变多少的量度，故C正确； D. 热量是热传递过程中内能改变多少的量度，与温度的高低没有关系，故D错误． 选C． 点睛：温度、热量、内能是不太容易理解，容易混淆的量，温度是一个状态量，实质是物体内分子运动的剧烈程度；热量是个过程量，表示热传递过程中内能改变多少的量度；内能是物体内部所有分子的动能与势能的总和，注意加深理解，多练习． 12. 现代人的生活已经离不开电了，为了安全用电，我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少．下列有关常见电压值的表述，错误的是（ ） A. 一节干电池的电压是1.5V B. 家庭电路的电压是220V C. 手机电池电压是3.7V D. 对人体安全的电压是36V 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】一节新干电池电压是1.5V，故A正确；家庭电路的电压是220V，故B正确；手机电池的电压在3.7V左右，故C正确；对人体安全的电压是不高于36V，故D错；故选D． 13. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下，与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法不正确的是（　　） A. 实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能 B. 由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关 C. 此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的 D. 由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在物理学中，能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球推动纸盒移动的距离越远，说明小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以判断小球动能的大小，故AC正确，AC不符合题意； B．甲、乙两次实验，小球的质量相同，B由静止自由滚下的高度大于A滚下的高度，B运动到水平面时速度较大，B球将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关，故B错误，B符合题意； D．甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，目的是控制小球运动到水平面时的速度相同，可探究动能大小与质量的关系；由甲、丙两图实验现象可知，丙图中小球的动能大，故由甲、丙两图可知，物体的动能大小与物体的质量大小有关；故D正确，D不符合题意。 故选B。 14. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ） A. W1≠W2 P1≠P2 B. W1＝W2 P1＝P2 C. W1＝W2 P1>P2 D. W1＝W2 P1<P2 【答案】D 【解析】 【详解】由于在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，AB＝BC，故通过AB所用的时间大于通过BC所用的时间，由W=Gh，知，重力不变，故通过AB所做的功等于通过BC所做的功，通过AB的功率小于通过BC的功率，故选D。 15. 如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则 A. a、b都是电流表 B. a、b都是电压表 C. a是电流表，b是电压表 D. a是电压表，b是电流表 【答案】C 【解析】 【详解】电流表应串联到电路中，电压表应并联到电路中．故闭合开关要使电灯发光，则a是电流表，b是电压表，故选C 16. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1示数不变，电压表示数变大 B. 电流表A1示数变大，电流表A2示数不变 C. 电流表A1示数变小，电压表V示数变小 D 电流表A1示数变小，电压表V示数不变 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测R1支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表测滑片右侧电阻丝的电压；闭合开关S，滑片P向左移动，因电压表在电路中相当于断路，则滑片移动时变阻器接入电路的电阻不变，通过滑动变阻器的电流不变；滑片P向左移动时，滑片右侧电阻丝的电阻变大，根据U=IR可知，电压表的示数变大；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表A2示数不变；由并联电路的电流特点可知，干路中的电流不变，即电流表A1示数不变。 综上所述，电流表A1示数不变，电压表V示数变大，电流表A2示数不变。故A正确，BCD错误。 故选A。 17. 有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图（乙）所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图（甲）所示．闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电功率之比为（ ） A. 4：5 B. 5：4 C. 2：3 D. 1：3 【答案】A 【解析】 【详解】由图示电路图可知，两元件串联，通过它们的电流相等，由图甲所示图象可知，电流为0．4A时，A、B两元件两端的电压分别为2．0V、2．5V，两元件的电功率之比：。 故选A． 18. 定值电阻两端的电压从2V增加到2.7V，通过该电阻的电流增加0.1A，则该电阻的阻值为（　　） A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω 【答案】C 【解析】 【详解】定值电阻两端的电压从2V增加到2.7V，通过该电阻的电流增加了 解得电阻R为7Ω。 故选C。 19. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是（　　） A. 该同学研究的是电流和电阻的关系 B. 闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小 C. 实验中电压表的示数保持2.5V不变 D. 将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知该同学研究的是电流和电阻的关系。A项正确；故A项不符合题意； B．该电路为串联电路滑动变阻器的电阻越小，电路中的电流越大。B项正确；故B项不符合题意； C．根据结合图乙得到定值电阻的电压为 。 C项正确；故C项不符合题意； D．将Rx从5Ω换成10Ω后定值电阻上的电压增大，要保持定值电阻上的电压为不变。要增大滑动变阻器的电压，即要增大滑动变阻器的电阻，所以滑片应该右移。D项错误；故D项符合题意。 20. 如图所示的相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝分别为R1和R2，且R1>R2，则闭合开关S后，a、b容器中水温升较快的是（　　） A. a容器中的水 B. b容器中的水 C. a、b容器中水温上升快慢一样 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，电阻丝R1和R2串联，且R1>R2，因通过a、b电阻丝的电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝R1产生的热量多，已知相同容器中分别装有相同质量的水，根据可知，a容器中水温上升较快。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 三、实验题（本大题共3小题，21题8分，22题6分，23题8分，共22分 21. 小华用图装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 机械效率η/% 1 2 10 1.0 2 3 10 1.4 71.4 3 6 10 2.5 80.0 （1）实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第一次实验的机械效率为______； （3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是______； （4）小华用该滑轮组再次匀速提高同样多的钩码，但钩码上升的高度比原来高，则该滑轮组的机械效率将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 匀速缓慢 ②. 66.7% ③. 增加提升物体的重力 ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力的大小。 （2）[2]上图中，绳子的有效段数为3，绳子自由端移动的距离为 s=3×0.1m=0.3m 第一次实验的机械效率为 （3）[3]分析数据可知，提升物体的重力越大，机械效率越高，故同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是通过增加提升物体的重力来提高滑轮组的机械效率。 （4）[4]滑轮组的机械效率为 根据上式可知，滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，故小华用该滑轮组再次匀速提高同样多的钩码，但钩码上升的高度比原来高，则该滑轮组的机械效率将不变。 22. 如图所示，是一位同学设计的风力测定仪，O是转动轴，OC是金属杆，下面连着一块受风板，无风时，OC是竖直的，风越大，OC杆偏转角度越大，AB是一段弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。 （1）金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个________________； （2）测风力时，是通过观察____________________来知道风力的大小； （3）如果风力变化不大，现象不明显，你想采取________________措施使现象更明显。 【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 灯泡亮度 ③. 在电路中串联一个电流表 【解析】 【详解】（1）[1]风力的大小改变了OC杆偏转角度，从而改变了弧形电阻连入电路的电阻线的长度，所以金属杆OC与弧形电阻组合相当于一个滑动变阻器。 （2）[2]测风力时，风越大，OC杆偏转角度越大，弧形电阻AB连入电路的电阻线长度变短，连入电路的电阻变小，电源电压不变，电路中电流变大，小灯泡变亮，所以通过观察灯泡亮度来知道风力的大小。 （3）[3]如果风力变化不大，现象不明显，可以在电路中串联一个电流表，准确反映风力的大小，使现象更明显。 23. 如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”、 B规格“50Ω 1A”可选。 （1）本实验应该选择___________（填“A”或“B”）规格的滑动变阻器。电路连结好后，在试触开关之前，滑动变阻器的滑片P应滑至___________端（填“A”或“B”）； （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整；___________ （3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表都有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是___________； （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为___________V，要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V； 【拓展】如图所示电路中（R阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的是___________ 【答案】 ①. B ②. B ③. ④. 滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率太小 ⑤. 1.8 ⑥. A ⑦. C 【解析】 【详解】 （1）[1]由串分压的知识可知 解得：，可知变阻器可选择的，即B规格的。 [2]为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大。 （2）[3]将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择的量程，如图所示： （3）[4]闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，说明灯泡分得的电压太小，其实际功率过小，电路中的电阻过大造成的。 （4）[5]由图乙知，电压表的量程为，分度值为0.1V，示数为1.8V。 [6]要测小灯泡的额定功率，应减小变阻器的阻值，将滑片向A端滑动，使电压表的示数为2.5V。 【拓展】[7]没有电压表，所以应将电阻与灯泡并联，要得知小灯泡正常发光，必须使灯泡两端的电压等于2.5V，根据并联电路的电压相等，当电阻两端的电压为2.5V时，通过它的电流为，所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流。 A．无法得知小灯泡是否正常发光，所以A不符合题意； B．无法得知灯泡两端的电压是否为2.5V，所以B不符合题意； C．电流表可直接与电阻串联，可根据得知两端的电压是否为2.5V，所以C符合题意； D．电路在接法上与A类似，所以D不符合题意。 故选C。 四、计算题。（本大题共3小题，24题7分，25题9分，26题6分，共22分） 24. 某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。求： （1）克服动滑轮重力做的功？ （2）滑轮组的机械效率？ （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的效率如何变化？ 【答案】（1）0.9J；（2）80%；（3）变大 【解析】 【详解】解：（1）将一个重12N的物体匀速提升，做的有用功是 由图知，绳子的有效段数，拉力端移动距离为 拉力做功为 克服动滑轮重力做的功 （2）滑轮组的机械效率 （3）不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力 动滑轮的重力 本实验中，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，滑轮组的机械效率 故此时滑轮组的效率变大。 答：（1）克服动滑轮重做的功为0.9J； （2）滑轮组的机械效率为80%； （3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算可知此时滑轮组的效率变大。 25. 下表是某家用电热壶的铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不随温度的变化而变化，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求： 产品型号 DYH﹣2100D 额定电压 220V 额定功率 1000W 频率 50Hz 容量 1.2L （1）当实际电压为198V时，电热壶的实际功率？ （2）电热壶正常工作时，在一个标准大气压下，把1.2L水从20℃加热到沸腾所用时间为7min，则此1.2L水吸收的热量是多少？ （3）该电热壶正常工作时热效率为多少？ 【答案】（1）810W；（2）4.032×105J；（3）96% 【解析】 【详解】解：（1）由家用电热壶的铭牌可知，额定电压为220V，额定功率为1000W，则电热壶的电阻为 当电压为198V时电热壶的实际功率为 （2）水的体积为 V=1.2L=1.2dm3=1.2×10-3m3 水的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg 水吸收的热量为 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×(100℃-20℃)=4.032×105J （3）电热壶正常工作7分钟消耗的电能为 W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J 此壶正常工作时的加热效率为 答：（1）电热壶的实际功率为810W； （2）水吸收的热量是4.032×105J； （3）此壶正常工作时的加热效率是96%。 26. 实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测较困难，可以采用两个小量程电流表来测量，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。电流表内部有电阻，当通过电流时，也遵循欧姆定律。已知电流表A1的内阻为0.1Ω，通过的电流为0.2A，电流表A2的内阻为1Ω，通过的电流为0.04A。 （1）电流表A2两端的电压U2？ （2）待测电阻Rx的阻值？ 【答案】（1）0.04V；（2）0.1Ω 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，电流表A1与Rx串联再与A2并联，电流表A2两端的电压 U2=I2R2=0.04A×1Ω=0.04V （2）因为并联电路各支路两端电压相等，所以Rx所在支路两端电压为 U=U2=0.04V 电流表A1支路的总电阻为 因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以待测电阻Rx的阻值 Rx=R总-R1=0.2Ω-0.1Ω=0.1Ω 答：（1）电流表A2两端的电压U2为0.04V； （2）待测电阻Rx的阻值为0.1Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $