精品解析：陕西省咸阳市启迪中学 2023～2024学年九年级上学期期中物理试题

2023-2024学年度第一学期第三次 学科素养测试卷九年级物理 一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 1. 下列所提供的数据中符合实际的是（　　） A. 中学生正常上楼时的功率约为160W B. 教室里一盏日光灯正常工作时，电流约为1.5A C. 定滑轮的机械效率一定是100% D. 一本物理课本从课桌面掉到地面，重力做功约为20J 2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶棒 B. 塑料棒 C. 玻璃棒 D. 金属棒 3. 如图所示，长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起，如果在AC两端加上一定的电压U，设通过AB、BC的电流分别为、；AB、BC两端的电压分别为、；镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、，则（　　） A B. C. D. 4. 小敏学习物理之后，养成了节约用电的好习惯，她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器，电路里变大的物理量是（　　） A. 总电流 B. 总电压 C. 总功率 D. 总电阻 5. 家庭厨房中常用的抽油烟机，装有照明灯L和排风扇M，使用时，有时需要它们单独工作，有时需要它们同时工作，图中符合上述要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，开关闭合，灯泡L1不发光，L2发光，电流表指针有明显偏转，而电压表指针无偏转，该电路故障可能是（　　） A. 灯泡L1短接 B. 灯泡L1灯丝断了 C. 灯泡L1、L2灯丝断了 D. 灯泡L2断路 7. 如图，某同学制作了一个可显示拉力大小的拉力器，为一个定值电阻。闭合S，对拉环施加水平向右的拉力的过程中（　　） A. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 B. 电压表的示数减小，电流表的示数减小 C. 电压表的示数增大，电流表的示数不变 D. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 8. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯（　　） A. 光电池板是将电能转化为太阳能 B. 照明灯工作时，是将内能转化为电能 C. 蓄电池夜晚放电时，是将化学能转化为光能 D. 利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 9. 如图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是（　　） A. 若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大 B. 所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W C. 到目前为止该家庭电路已消耗电能13457 D. 若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度 10. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. R1的阻值为5Ω B. 电源电压为4V C. 该过程中电压表与电流表的示数之比不变 D. R1电功率最小值为0.4W 二、填空题（共10小题，每空1分，共21分） 11. 在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的动能在________，球的机械能________（增大/减小/不变），在最高点时，球的动能________（大于/等于）零． 12. 手机锂电池上标明电压为3.7V，容量为3000mA•h字样，则此电池充满电后存储的电能为_________J。在充电过程中，锂电池是_________（选填“电源”或“用电器”），太阳能电池的主要材料之一是硅，它是一种_________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 13. 汽油易挥发，易燃易爆，运输中汽油与油罐摩擦，油罐将失去电子带上电荷，电荷累积到一定程度极易出现放电现象，引起汽油燃烧爆炸。为防止爆炸事故发生，油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，该过程铁链中自由电子定向移动方向是从_________（选填“大地到油罐”或“油罐到大地”）。 14. 如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻，电源电压为9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，托盘的质量忽略不计。 （1）该电子秤表是由_____表改装而成的； （2）当托盘内物体的质量是15kg时，通过电路的电流是多_______少？ （3）若R0两端的电压最大只能为3V，则该电子秤的最大称量为多少_______千克？ 15. 某电路由一个小灯泡L和一个定值电阻R串联而成，通过L、R的电流与其两端电压的关系如图所示。当电路中的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______Ω，电路两端总电压为______V。如果小灯泡L和定值电阻R并联接入电压为1V的电源上，此时电路总电流为______A。 16. 两只定值电阻，甲标有“15Ω1A”，乙标有“20Ω1.5A”，把它们串联起来，电路两端的最大电压为_____V；把它们并联起来，干路中允许通过的最大电流为_____A。 17. 如图所示电路，电源电压保持9V不变，在a、b间接一个“3V 2W”的小灯泡L1，闭合开关S，调节变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡L1正常发光，若在a、b间换接一个“3V 1W”的小灯泡L2，闭合开关S，欲使小灯泡L2正常发光，滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动。小灯泡L2正常发光2min消耗的电能是______J。（灯丝电阻不变） 18. 作图题： （1）如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力及其动力臂。 （2）小区楼道中有两只“220V，10W”的LED灯同时照明，为节约用电，设计成了“智能控制电路”由“光控开关”和“声控开关”实现：当同时满足“天黑和有人路过楼道”两个条件时，两灯一起亮，不能同时满足以上两个条件，两灯都不亮。请根据条件完成电路图。 三、实验题（共4小题，每空1分，共23分。） 19. 请完成与下列实验有关的填空。 （1）如图﹣1，电压表的读数为__________V。 （2）如图﹣2，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡__________和消除杠杆自重对实验的影响。 （3）小明家11月底电能表的示数为 ，12月底电能表的表盘如图﹣3所示，若电费标准为0.6元/（kW•h），则12月需交电费__________元。周末小明在家看电视时，将家中其他用电器关闭，只让电视机单独接入电路，电能表转盘转6转，观察到电视机工作6min，则电视机的实际功率为__________W。 20. 如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压6V恒定不变，电压表（量程为0-3V）、电流表（量程为0-0.6A）无损坏，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）连接好电路闭合开关，电压表指针迅速偏转到最右端，电流表无示数，可能是______； （2）排除故障后，小琪进行了5次实验。在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图乙中、观察图象可以得出实验结论：当电压一定时，______； （3）实验过程中，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，则实验中滑动变阻器得作用是______，此时眼睛应注意观察______（填字母）；直到该电表示数为______。 A．电压表 B．电流表 （4）如果将电阻从5Ω换成10Ω，则滑动变阻器的滑片应该向______（选填“左”或“右”）移动。完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω。 21. 在“测量未知电阻R的阻值”实验中，小明设计的实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V。 （1）该实验的原理是___________； （2）请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大________； （3）闭合开关S后，发现电压表和电流表指针均有较小的示数，在移动滑片P的过程中，则故障可能是：___________； （4）排除故障后闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，则定值电阻R的阻值为___________Ω；本实验多次测量的目的是：___________； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.20 0.30 038 0.50 （5）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图乙所示电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。 ①闭合S、断开S1，读出电压表示数U1； ②___________，读出电压表示数为U2； ③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式：Rx＝___________。 22. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。 猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。 猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 验证猜想，小明设计如图-1所示的装置进行实验，电源电压保持不变。 （1）组装装置时，应按______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 通过分析实验数据，可验证猜想______是正确的。 （3）实验后，小明对实验过程进行评估： ①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择______。 A．自来水　　B．煤油　　C．食盐水 ②小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图-2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的______（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。 四、计算题（本大题共2小题，共16分） 23. 随着国民经济的发展，汽车已广泛走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶82.8km用时1h，消耗汽油3kg。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为。冷凝水的比热容为求： （1）3kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力； （3）该车匀速行驶时的功率。 24. 如图所示，电源电压恒为9V，的阻值为45Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω；1A”，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡上标有“3V；1.5W的字样。S闭合，、均断开，调节滑动变阻器的滑片P的位置，使小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光的电流。 （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值。 （3）当S、和均闭合时，电路消耗的最小功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度第一学期第三次 学科素养测试卷九年级物理 一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 1. 下列所提供的数据中符合实际的是（　　） A. 中学生正常上楼时的功率约为160W B. 教室里一盏日光灯正常工作时，电流约为1.5A C. 定滑轮的机械效率一定是100% D. 一本物理课本从课桌面掉到地面，重力做功约为20J 【答案】A 【解析】 【详解】A．中学生的体重约500N，一层楼高约3m，所用时间约10s，中学生上楼的功率 接近160W，故A符合题意； B．教室里一盏日光灯的功率约为40W，正常工作时电流 故B不符合题意； C．使用定滑轮时，总要克服摩擦、提升绳子而做额外功，定滑轮的机械效率一定小于100%，故C不符合题意； D．一本物理课本的质量约为250g=0.25kg，其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N，课桌高约为0.8m，从课桌面掉到地面，重力做功 W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故D不符合题意。 故选A。 2. 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A. 橡胶棒 B. 塑料棒 C. 玻璃棒 D. 金属棒 【答案】D 【解析】 【详解】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等，常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起，如果在AC两端加上一定的电压U，设通过AB、BC的电流分别为、；AB、BC两端的电压分别为、；镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，两金属棒串联，所以 I1=I2 两金属棒的材料相同，长度相同，横截面积不同，则 SAB＜SBC 所以 R1＞R2 通过两导体的电流相等，由U=IR可知 U1＞U2 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 小敏学习物理之后，养成了节约用电的好习惯，她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器，电路里变大的物理量是（　　） A. 总电流 B. 总电压 C. 总功率 D. 总电阻 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】B．因为家庭电路的电压不变为220V，故B不符合题意； D．电路中各个用电器并联，因此每多关闭一个家用电器，根据 可知，电路里的总电阻增大，故D符合题意； A．根据可知，电压不变，电阻增大，总电流减小，故A不符合题意； C．根据可知，电压不变，总电流减小，总功率减小，故C不符合题意。 故选D。 5. 家庭厨房中常用的抽油烟机，装有照明灯L和排风扇M，使用时，有时需要它们单独工作，有时需要它们同时工作，图中符合上述要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，它们能独立工作，故排气扇与灯泡关联，两开关应各控制一个支路，灯泡与排气扇互不影响，既能独立工作，又能同时工作，故C符合题意。 故选C。 6. 如图所示，开关闭合，灯泡L1不发光，L2发光，电流表指针有明显偏转，而电压表指针无偏转，该电路故障可能是（　　） A. 灯泡L1短接 B. 灯泡L1灯丝断了 C. 灯泡L1、L2灯丝断了 D. 灯泡L2断路 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡L1两端的电压；开关闭合，灯泡L1不发光，L2发光，电流表指针有明显偏转，这说明电路是通路，出现了短路故障；电压表指针无偏转，这说明与电压表并联部分的电阻为0，所以故障是灯泡L1短路，故BCD不符合题，A符合题意。 故选A。 7. 如图，某同学制作了一个可显示拉力大小的拉力器，为一个定值电阻。闭合S，对拉环施加水平向右的拉力的过程中（　　） A. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 B. 电压表的示数减小，电流表的示数减小 C. 电压表的示数增大，电流表的示数不变 D. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 【答案】A 【解析】 【详解】分析电路图可知，R0与R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R的电压，当拉环向右拉动时，R的阻值减小，所以电路中的总电阻变小，则电流增大，即电流表示数增大，根据串联电路分压规律可知，R两端的电压减小，即电压表示数减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯（　　） A. 光电池板是将电能转化为太阳能 B. 照明灯工作时，是将内能转化为电能 C. 蓄电池夜晚放电时，是将化学能转化为光能 D. 利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能电池板的能量转换是把太阳能转化为电能，故A不符合题意； B．照明灯工作时，是将电能转化为光能和内能，故B不符合题意； C．蓄电池夜晚放电，是将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故C不符合题意； D．小风扇风力发电可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，即将机械能转化为电能，故D符合题意。 故选D。 9. 如图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是（　　） A. 若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大 B. 所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W C. 到目前为止该家庭电路已消耗电能13457 D. 若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度 【答案】A 【解析】 【详解】A．电功率是表示电流做功（消耗电能）快慢的物理量，若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大，故A正确； B．由电能表表盘可知，短时间内允许的最大电流为40A，则该电能表允许接入用电器的最大电功率为 故B错误； C．电能表的最后一位数是小数，单位，由图示电能表可知，电能表示数是，说明到目前为止该家庭电路已消耗电能，故C错误； D．电能表表盘转1600转消耗的电能为 故D错误。 故选A。 10. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A. R1的阻值为5Ω B. 电源电压为4V C. 该过程中电压表与电流表的示数之比不变 D. R1电功率的最小值为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片置于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，由可得，电源的电压 U=I1R1=0.6A×R1…① 当滑片置于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压 U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V…② 由①②解得：R1=10Ω，U=6V。 故AB错误； C．由可知，电压表与电流表示数之比等于R2接入电路中的阻值，当滑片从b端移动到a端的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，则电压表与电流表的示数之比变小，故C错误； D．由P=I2R可知，电路中的电流最小时，R1消耗的电功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.2A，因此R1消耗的最小功率 P1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W 故D正确。 故选D。 二、填空题（共10小题，每空1分，共21分） 11. 在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的动能在________，球的机械能________（增大/减小/不变），在最高点时，球的动能________（大于/等于）零． 【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 大于 【解析】 【详解】[1][2][3]离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能;从最高点向下运动的过程中重力势能转化为动能.如果不考虑空气阻力,球的机械能总量保持不变, 实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的动能在减小；球在最高点时,仍有向前的速度,所以动能大于零。 12. 手机锂电池上标明电压为3.7V，容量为3000mA•h字样，则此电池充满电后存储的电能为_________J。在充电过程中，锂电池是_________（选填“电源”或“用电器”），太阳能电池的主要材料之一是硅，它是一种_________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】 ①. 39960 ②. 用电器 ③. 半导体 【解析】 【详解】[1]电池充满电后储存电能 W=UIt=3.7V×3000×10-3A×1×3600s=39960J [2]在充电过程中，将电能转化为化学能储存，消耗了电能，所以锂电池是用电器。 [3]常见半导体有锗、硅、砷化镓等，即硅属于半导体材料。 13. 汽油易挥发，易燃易爆，运输中汽油与油罐摩擦，油罐将失去电子带上电荷，电荷累积到一定程度极易出现放电现象，引起汽油燃烧爆炸。为防止爆炸事故发生，油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，该过程铁链中自由电子定向移动方向是从_________（选填“大地到油罐”或“油罐到大地”）。 【答案】大地到油罐 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知，运输中汽油与油罐摩擦，油罐将失去电子带上电荷，在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，根据异种电荷相吸，该过程铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐。 14. 如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻，电源电压为9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，托盘的质量忽略不计。 （1）该电子秤表是由_____表改装而成的； （2）当托盘内物体的质量是15kg时，通过电路的电流是多_______少？ （3）若R0两端的电压最大只能为3V，则该电子秤的最大称量为多少_______千克？ 【答案】 ①. 电压 ②. 0.12A ③. 20kg 【解析】 【详解】[1]保护电路的电阻R0要起到保护作用，则该电子秤表应为电压表改装而成的。 [2]物体对托盘的压力为 由乙图可知：当时，，因为R0和R串联，所以电路的总电阻为 电路中的电流为 [3]当R0两端的电压为3V时，电路中的电流为 电路的总电阻为 压力传感器的阻值为 由乙图可知：当时，，电子秤的最大称量为 15. 某电路由一个小灯泡L和一个定值电阻R串联而成，通过L、R的电流与其两端电压的关系如图所示。当电路中的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______Ω，电路两端总电压为______V。如果小灯泡L和定值电阻R并联接入电压为1V的电源上，此时电路总电流为______A。 【答案】 ①. 2.5 ②. 5 ③. 0.5 【解析】 【详解】[1]小灯泡L和一个定值电阻R串联，根据串联电路各处的电流相等可知，当电路中的电流为0.4A时，通过小灯泡L的电流也为0.4A时，由图可知，此时小灯泡两端的电压为 UL=1V 由欧姆定律可知，小灯泡的电阻为 [2]由图可知，电路中电流为0.4A时，小灯泡两端的电压为 UL=1V 定值电阻R两端的电压为 UR=4V 串联电路中，电路两端总电压等于小灯泡两端的电压与定值电阻R两端的电压之和，则电路两端总电压为 [3]小灯泡L和定值电阻R串联时，电路中电流为0.4A时，定值电阻R两端的电压为 UR=4V 定值电阻R的阻值为 如果小灯泡L和定值电阻R并联接入电压为1V的电源上，小灯泡L支路的电流为 定值电阻R支路的电流为 并联电路中，电路总电流等于各支路电流之和，则此时电路总电流为 16. 两只定值电阻，甲标有“15Ω1A”，乙标有“20Ω1.5A”，把它们串联起来，电路两端的最大电压为_____V；把它们并联起来，干路中允许通过的最大电流为_____A。 【答案】 ①. 35 ②. 1.75 【解析】 【详解】[1]若将两只电阻串联时，电路电流只能允许最大为1A，电路两端允许加的最大电压 U=I最大（R甲+R乙）=1A×（15Ω+20Ω）=35V [2]由欧姆定律可得 U额1=I1R1=1A×15Ω=15V U额2=I2R2=1.5A×20Ω=30V 若将两只电阻并联时，电路电压只能允许是较小的额定电压，两端允许加的最大电压 U=15V 此时流过电阻的电流 I1=I1额=1A 干路电流 I=I1+I2=1A+0.75A=1.75A 17. 如图所示电路，电源电压保持9V不变，在a、b间接一个“3V 2W”的小灯泡L1，闭合开关S，调节变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡L1正常发光，若在a、b间换接一个“3V 1W”的小灯泡L2，闭合开关S，欲使小灯泡L2正常发光，滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动。小灯泡L2正常发光2min消耗的电能是______J。（灯丝电阻不变） 【答案】 ①. 右 ②. 120 【解析】 【详解】[1]由可知，灯泡L1的阻值 灯泡L2的阻值 由于灯泡L2阻值比灯泡L1的阻值大，换接后，ab间的电压变大，要使灯泡L2正常发光，应该减小灯泡L2两端的电压，根据串联分压的特点可知，应该增大滑动变阻器两端的电压，则应该增大滑动变阻器接入电路中的阻值，所以应该把滑动变阻器滑片向右移动。 [2]灯泡L2正常发光2min消耗的电能 W＝P2t＝1W×2×60s＝120J 18. 作图题： （1）如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力及其动力臂。 （2）小区楼道中有两只“220V，10W”的LED灯同时照明，为节约用电，设计成了“智能控制电路”由“光控开关”和“声控开关”实现：当同时满足“天黑和有人路过楼道”两个条件时，两灯一起亮，不能同时满足以上两个条件，两灯都不亮。请根据条件完成电路图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡原理可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，最长动力臂为OA，因此最小动力F1过A点，垂直于OA斜向上，此时，线段OA为动力臂L1，如图所示： 【小问2详解】 由题意可知，当同时满足“天黑和有人路过楼道”两个条件时，两灯一起亮，不能同时满足以上两个条件，两灯都不亮，说明两开关不能独立工作，即两开关为串联，根据灯的额定电压可知，两灯泡应为并联，据此设计电路图，如图所示： 三、实验题（共4小题，每空1分，共23分。） 19. 请完成与下列实验有关的填空。 （1）如图﹣1，电压表的读数为__________V。 （2）如图﹣2，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡__________和消除杠杆自重对实验的影响。 （3）小明家11月底电能表的示数为 ，12月底电能表的表盘如图﹣3所示，若电费标准为0.6元/（kW•h），则12月需交电费__________元。周末小明在家看电视时，将家中其他用电器关闭，只让电视机单独接入电路，电能表转盘转6转，观察到电视机工作6min，则电视机的实际功率为__________W。 【答案】 ①. 11.5 ②. 测量力臂 ③. 90 ④. 100 【解析】 【详解】（1）[1]图中电压表所选量程为0～15V量程，分度值为0.5V，因此电压表的读数为11.5V。 （2）[2]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，调节平衡螺母，其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。 （3）[3]12月消耗电能为 W＝376.5kW•h﹣226.5kW•h＝150kW•h 12月需交电费为 0.6元/（kW•h）×150kW•h＝90元 [4]电能表转盘转6转，消耗电能为 又因为 t＝6min＝0.1h 电视机的实际功率为 20. 如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压6V恒定不变，电压表（量程为0-3V）、电流表（量程为0-0.6A）无损坏，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。 （1）连接好电路闭合开关，电压表指针迅速偏转到最右端，电流表无示数，可能是______； （2）排除故障后，小琪进行了5次实验。在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图乙中、观察图象可以得出实验结论：当电压一定时，______； （3）实验过程中，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器滑片，则实验中滑动变阻器得作用是______，此时眼睛应注意观察______（填字母）；直到该电表示数为______。 A．电压表 B．电流表 （4）如果将电阻从5Ω换成10Ω，则滑动变阻器的滑片应该向______（选填“左”或“右”）移动。完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于______Ω。 【答案】 ①. 定值电阻断路 ②. 通过导体的电流与导体的电阻成反比 ③. 保护电路，调节电阻两端的电压不变 ④. A ⑤. 2.5V ⑥. 右 ⑦. 35 【解析】 【详解】（1）[1]连接好电路，闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针迅速偏转到最右端，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是定值电阻断路。 （2）[2]由图丙可知，电流与电阻的乘积为 为一定值，故可以得出实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）[3]此电路中，滑动变阻器的作用是：保护电路，调节电阻两端的电压，使其保持不变。 [4]研究电流与电阻关系时要控制电压不变，因此每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表。 故选A。 [5]由图像可知，定值电阻两端电压始终保持2.5V。 （4）[6]将电阻从为，换成，阻值变大，根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压将变大，为了完成实验，应增大滑动变阻器两端的电压，所以滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑片P应向右移动。 [7]实验中使用的定值电阻阻值最大为，定值电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 倍 根据分压原理可知，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于。 21. 在“测量未知电阻R的阻值”实验中，小明设计的实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V。 （1）该实验的原理是___________； （2）请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大________； （3）闭合开关S后，发现电压表和电流表指针均有较小的示数，在移动滑片P的过程中，则故障可能是：___________； （4）排除故障后闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，则定值电阻R的阻值为___________Ω；本实验多次测量的目的是：___________； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.20 0.30 0.38 0.50 （5）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图乙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。 ①闭合S、断开S1，读出电压表示数为U1； ②___________，读出电压表示数为U2； ③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式：Rx＝___________。 【答案】 ①. R＝ ②. 见解析图 ③. 将滑动变阻器下方的两个接线柱接入了电路 ④. 5 ⑤. 减小实验的误差 ⑥. 闭合开关S、S1 ⑦. 【解析】 【详解】（1）[1]伏安法测电阻的原理是。 （2）[2]滑片P向左端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，如下图 （3）[3]闭合开关S后，发现电压表和电流表指针均有较小示数，根据欧姆定律知道，在移动滑片P的过程中，这说明移动滑片时滑动变阻器接入电路的电阻不变。 （4）[4][5]由R的U−I图像知道，当U＝1.0V时电流为0.2A，则由知道，R的阻值为 该实验中为了减小误差。 （4）[6][7]实验步骤： ①闭合S、断开S1，读出电压表示数为U5； ②闭合开关S、S1，读出电压表示数为U2； ③在步骤②中，闭合开关S、S5，电路为Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压为U2； 在步骤①中，闭合开关S1，R0、Rx串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压为U1；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压为 U5＝U源﹣Ux＝U2﹣U1 因串联电路中各处的电流相等，所以 即 解得 22. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻进行探究，并提出下列猜想。 猜想一：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高。 猜想二：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 验证猜想，小明设计如图-1所示装置进行实验，电源电压保持不变。 （1）组装装置时，应按______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；连接电路时，开关S应______（选填“闭合”或“断开”）。 （2）组装好装置后，进行实验，记录的实验数据如下表。 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 通过分析实验数据，可验证猜想______是正确的。 （3）实验后，小明对实验过程进行评估： ①为尽快完成实验，烧杯中的液体应选择______。 A．自来水　　B．煤油　　C．食盐水 ②小明想用该热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图-2所示，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的______（选填“ab”、“bc”或“ac”）两端接入电压表。 【答案】（1） ①. 自下而上 ②. 断开 （2）二 （3） ①. B ②. ab 【解析】 【小问1详解】 [1]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要按自下而上的顺序进行。 [2]连接电路时，为保护电路，开关S应断开。 【小问2详解】 [3]由实验数据可知，温度越高，电流越大，说明热敏电阻的阻值就越小，所以热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，故可以验证猜想二是正确的。 【小问3详解】 [4]因为导线、电流表、电源、电阻组成了闭合电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 [5]热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，定值电阻两端的电压变大，热敏电阻两端的电压变小，电源电压不变，要使电压表的示数增大，电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。 四、计算题（本大题共2小题，共16分） 23. 随着国民经济的发展，汽车已广泛走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶82.8km用时1h，消耗汽油3kg。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为。冷凝水的比热容为求： （1）3kg汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力； （3）该车匀速行驶时的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 3kg汽油完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 由题意可知，汽车行驶过程中，牵引力做的有用功为 汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车受到的阻力为 【小问3详解】 该车匀速行驶时的功率为 24. 如图所示，电源电压恒为9V，的阻值为45Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω；1A”，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡上标有“3V；1.5W的字样。S闭合，、均断开，调节滑动变阻器的滑片P的位置，使小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光的电流。 （2）灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值。 （3）当S、和均闭合时，电路消耗的最小功率。 【答案】（1）0.5A （2） （3）45W 【解析】 【小问1详解】 由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流为 【小问2详解】 当S闭合，S1、S2均断开时，滑动变阻器R1与灯泡串联，因串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器R1的电流相等，大小为0.5A，此时，小灯泡的电阻为 电源电压恒为9V，此时，电路的总电阻为 滑动变阻器R1与灯泡串联，总电阻等于滑动变阻器R1的电阻与灯泡电阻之和，则此时滑动变阻器R1的阻值为 【小问3详解】 当S、S1、S2均闭合时，滑动变阻器R1与R0并联，电流表测干路电流，电源电压恒为9V，根据 可知，干路中总电流最小时，电路消耗的功率最小，R0为定值电阻，R0支路的电流为 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当滑动变阻器R1阻值最大时，该支路电流最小，干路电流也最小，电路消耗的功率最小，由题意可知，滑动变阻器R1最大阻值为，滑动变阻器R1支路的最小电流为 此时，干路电流为 电路消耗的最小功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $