精品解析：江苏省苏州工业园区青剑湖实验中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

苏州工业园区青剑湖实验中学2023-2024学年 九年级上学期物理12月课堂练习 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）。 1. “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A. 天平 B. 筷子 C. 钓鱼竿 D. 铡刀 2. 图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（　　） A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低 3. 有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（　　） A. 选用越粗的蜡烛效果越好 B. 转轴位置离蜡烛重心越远越好 C. 为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方 D. 为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些 4. “生活处处皆物理”，下列由日常生活联想到的物理知识中正确的是（ ） A. 我们不能大口喝热气腾腾的汤，是因为热汤含有的热量较多 B. 家用电热毯内的电热丝，可以用超导材料 C. 夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能 D. 甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度一定高，内能可能大 5. 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后，下列说法中正确的是 A. 电流表测量干路电流 B. L1与L2的亮度一定相同 C. 通过L1和L2，的电流一定相等 D. 只断开S2，L1发光且亮度不变 6. 古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A. 吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手 B. 冬天，搓手可以使手暖和 C. 发烧时，冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天，喝冷饮使人感到凉爽 7. 手电筒的构造如图所示，电源为两节新干电池。下列说法正确的是（　　） A. 按键相当于一个用电器 B. 弹簧只起到压紧电池的作用 C. 电路断开时，电源两端电压依然为3V D. 灯泡发光时，化学能转化为电能 8. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　） A. 物体20s时的速度大于8s时的速度 B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力 C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功 D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率 9. 图甲所示装置可以探究“不同物质吸热升温现象”，图乙所示装置可以比较“不同燃料燃烧放出的热量”，对比两套实验装置，以下说法正确的是（　　） A. 容器中被加热物质的质量都要相同 B. 燃料罐中燃料的质量都要相同 C. 都要等燃料燃烧完后才能观察温度计示数的变化 D. 观察两温度计示数变化都能反映被加热物质吸热的多少 10. 楼梯中间安装的电灯，需要在楼上和楼下都能控制其发光和熄灭．如图所示为四位同学设计的控制楼梯灯的模拟电路图，其中不能达到控制要求的是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，为保证电路安全，下列说法正确的是（ ） A. 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电路中允许通过最大电流为0.6A C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω D. 电路的最小电功率是1.5W 12. 如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩Δl的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共30分）。 13. 在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！在此过程中： （1）球内气体对气球______（选填“做”或“不做”）功，球内气体的温度将______（选填“降低”、“升高”或“不变”）； （2）图甲情景中的能量转化过程与图______（选填“乙”或“丙”）所示热机工作冲程相同。若此热机每秒完成15次该能量转化，则飞轮转速是______r/min。 14. 为探究影响电流热效应的因素，如图是小敏同学在探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与_________关系的实验装置，若电路中通过的电流为1A，工作3min，则电流通过电阻R2产生的热量为_________J。 15. 如图所示，通过滑轮组将深井中的物体匀速拉至井口。已知井深100m，物体重5.0×103N，拉绳子的力F为2.0×103N，不计绳重和摩擦。则动滑轮的重为_______N，滑轮组的机械效率_______。 16. 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个______（填简单机械名称），可以省______（选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦______使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的______较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。 17. 如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则： (1)在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1= ______ J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2______W1（选填“>”、“=”或“<”）；（g=10N/kg） (2)该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 ______ V，电池此时工作的电流为 ______ A； (3)若这块电池的容量为5000mA·h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 ______ J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 ______ h。 18. 如图，电源电压为6V，L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40Ω。闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是______，灯L消耗的电功率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19. 小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是___________V，该电表测量电阻的最小值是___________Ω。 20. 实验小组用电能表参数是2000imp/（kW·h）的电子式电能表来测量某电器的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让该电器工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则在3min内消耗的电能是_______kW·h，该用电器的实际功率是_______W，这个用电器可能是_______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功_______（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 21. （1）为了探究导线电阻与其长短、横截面积的关系，小明把一根约2m长的______（选填“镍镉合金丝”或“铜丝”）AB弯折成等长的三段，组装成图示电路，E、F是电夹，且E夹在A点位置不变。 实验中，小明将电夹F分别接到m、n和B点。此时，小明应通过观察对比______（选填“电流表示数”或“合金丝接入电路的长度”）来判断导线电阻的大小； （2）为了探究电阻与横截面积的关系，将A、n连接且保持不变，小明进行如下操作： ①电夹F接B，读出电流I1； ②电夹F接m，读出电流I2； ③先把______，再将电夹F接B，读出电流I3； 若______（填写I1、I2、I3大小关系），则可得到的结论是：长度、材料相同的导线，横截面积越大，电阻越小； （3）如果实验过程中小明发现电流表指针偏转较小，该如何改进？______。 三、解答题（本题共7小题，共46分）。 22. 根据要求作图： （1）如图，O为轻质杠杆的支点，A点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂l2和最小动力F1的示意图。 （2）用图中所示的滑轮组提升200N的重物，动滑轮重为10N，绳子最大只能承担100N的拉力，请你在图中用笔画出正确的绳子绕法，能顺利把重物提升起来。 23. 我国自主研制的3321型气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg，底面积约为500m2（g取10N/kg，汽油热值约为4.6×107J/kg，结果保留整数）求： （1）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶5min，则登陆艇的推进力做多少功？ （2）行驶5min内，耗油150kg，则发动机的推进效率是多少？ 24. 如图甲，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R为滑动变阻器。当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡L正常发光，电流表示数为0.8A。灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器R的最大电阻值； （3）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电压表示数为4.5V时，求变阻器在1min内消耗的电能； （4）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电路中的电功率最小，其大小为多少？ 25. 如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，这样操作的主要目的是______； （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，可将右侧的钩码悬挂位置向______移动； （3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为______（小李/小王）的实验方案更好。 （4）实验中小王发现，如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时______（能/不能）影响到杠杆的平衡？请说明理由______。 26. 小明同学骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢？他和小华思考后提出以下猜想： 猜想一：可能与斜坡的粗糙程度有关； 猜想二：可能与物体的质量大小有关； 猜想三：可能与斜坡的倾角大小有关。 他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ（可改变）倾斜固定，并找来质量不同的小木块若干、较光滑的斜面M（物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力）和轻弹簧P等实验器材进行探究。 （1）他们上网查找得知：初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的； （2）为了验证猜想二，小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量______的小木块从斜面M的______高度自由滑下，就可以使木块以______的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二（以上三格均选填“相同”或“不同”）； 小华设计了如图乙所示的装置进行实验，他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放，也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的，理由是：______； （3）他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同，分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ，测得木块冲上长木板后运动的最大距离x，实验数据记录如表； m/kg 1.2 1.0 0.5 0.3 θ/° 10 20 30 30 40 45 45 50 55 55 60 65 x/m 1.76 1.57 1.45 1.45 1.38 1.37 1.37 1.36 1.37 1.37 1.39 1.42 分析数据可知： ①最大距离x与质量m______（选填“有关”或“无关”）； ②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是：θ角增大时，______。 27. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整______； （2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器______或灯泡______。（均选填“短路”或“断路”）； （3）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动； （4）实验中应根据______（灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：①小灯泡的额定功率为______W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是______； （5）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 方案一能，方案二不能 D. 方案一不能，方案二能 28. 阅读短文，回答问题。 燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。 图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大；烟气具有的内能E随烟气温度t变化 的关系如图乙所示。 该燃气热水器的技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6m3/h 热水产出率 12L/min （1）两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应______联在电路中； （2）下列措施中能提高热水器加热效率的是______（单选）； A. 采用热值更高的燃料 B. 提高进水口冷水的初温 C. 加长热交换器中水管长度 D. 使水管中的进水量减小 （3）若热水器热水产出率为12L/min时，设A、B两点的高度差为0.3m，则水在热交换器A、B两点间运行时克服重力做功的功率为______W（g取10N/kg）； （4）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为______J；测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为______L/min，加热效率为______[c水=4.2×103J/（kg•℃）]； （5）在（4）中，已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，该过程中烟气只和水发生热传递，那么该热水器风机排出低温烟气的温度为______℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 苏州工业园区青剑湖实验中学2023-2024学年 九年级上学期物理12月课堂练习 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）。 1. “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A. 天平 B. 筷子 C. 钓鱼竿 D. 铡刀 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。 A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．铁锹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，甲的（　　） A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．由图可知，甲机械的有用功是1500J，所占的比例是75%，总功 W甲总==2000J 乙机械的额外功是900J，所占的比例是30%，总功 W乙总==3000J 甲的总功小，乙机械的有用功 W乙有=W乙总-W乙额=3000J-900J=2100J 甲的有用功小，故A不符合题意，B符合题意； C．甲机械的额外功 W甲额=W甲总-W甲有=2000J-1500J=500J 乙机械的额外功是900J，甲的额外功较小，故C不符合题意； D．由图可知，甲的机械效率是75%，乙的机械效率是70%，甲的机械效率较大，故D不符合题意。 故选B。 3. 有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是（　　） A. 选用越粗的蜡烛效果越好 B. 转轴位置离蜡烛重心越远越好 C. 为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方 D. 为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显。故A错误； B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，太远蜡烛可能不摆动。故B错误； CD．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确，D错误。 故选C。 4. “生活处处皆物理”，下列由日常生活联想到的物理知识中正确的是（ ） A. 我们不能大口喝热气腾腾的汤，是因为热汤含有的热量较多 B. 家用电热毯内的电热丝，可以用超导材料 C. 夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能 D. 甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度一定高，内能可能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说含有热量的多少，故A错误； B．超导材料没有电阻，不能产生内能，故不能用超导材料制作家用电热毯内的电热丝，故B错误； C．夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇加快空气流速，加快皮肤表面水分蒸发，不能减小空气的内能，故C错误； D．热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度一定高，温度高的物体内能可能大，故D正确。 故选D。 5. 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中，闭合开关S1、S2后，下列说法中正确的是 A. 电流表测量干路电流 B. L1与L2的亮度一定相同 C. 通过L1和L2，的电流一定相等 D. 只断开S2，L1发光且亮度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知,L1、L2并联连接在电路中；电流表与L1串联，测量L1的电流；故A错误； BC．两灯并联，灯两端的电压相同，但是由于两个灯的规格不同，即电阻不同，通过两灯的电流不同，亮度一定不同,故BC错． D．开关S1在干路，开关S2与L2串联,只断开S2，L1发光且亮度不变,故D正确． 6. 古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A. 吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手 B. 冬天，搓手可以使手暖和 C. 发烧时，冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天，喝冷饮使人感到凉爽 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】常钻木取火，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能。 A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故A不符合题意； B．冬天，搓手可以使手暖和，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能，故B符合题意； C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故C不符合题意； D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故D不符合题意。 故选B。 7. 手电筒的构造如图所示，电源为两节新干电池。下列说法正确的是（　　） A. 按键相当于一个用电器 B. 弹簧只起到压紧电池的作用 C. 电路断开时，电源两端电压依然为3V D. 灯泡发光时，化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．手电筒的按键相当于开关，控制电路的通断，故A错误； B．手电筒底部的金属弹簧是导体，在这里相当于导线，是电路的一部分，故B错误； C．一节新干电池的电压是1.5V，两节新干电池串联的电压为3V；虽然电路断开时灯泡不亮，但电源两端电压仍然为3V，故C正确； D．灯泡发光时，消耗的电能转化为光能，故D错误。 故选C。 8. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　） A. 物体20s时的速度大于8s时的速度 B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力 C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功 D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图，12~24s斜率小于0~12s，斜率越大速度越大，故物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误； B．两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，拉力相同，故B错误； C．0~12s运动距离6m，12~24s运动距离2m，因为拉力相同，根据W=Fs，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正确； D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，时间相同，根据，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D错误。 故选C。 9. 图甲所示装置可以探究“不同物质吸热升温现象”，图乙所示装置可以比较“不同燃料燃烧放出的热量”，对比两套实验装置，以下说法正确的是（　　） A. 容器中被加热物质的质量都要相同 B. 燃料罐中燃料的质量都要相同 C. 都要等燃料燃烧完后才能观察温度计示数的变化 D. 观察两温度计示数变化都能反映被加热物质吸热的多少 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图实验是让沙子和水吸收相同的热量比较温度的变化量，来判断吸热能力的强弱，所以沙子和水的质量一定相同；乙图实验烧杯中装有等量的同种液体，温度的变化量越大燃料放出的热量越多；故A正确； B．甲图中酒精灯中的燃料的质量不需要控制，乙图是比较燃料放出热量的多少，所以必须取等量的燃料，故B错误； C．甲图实验中两种物质吸收热量的多少是通过加热相同的时间进行控制，而不是燃料完全燃烧；乙图是比较燃料放出热量的多少，所以必须使燃料完全燃烧后再去读数；故C错误； D．甲图是通过加热时间反映吸收热量的多少，乙图是通过被加热物体的温度变化反映吸收热量的多少，故D错误； 故选A。 10. 楼梯中间安装的电灯，需要在楼上和楼下都能控制其发光和熄灭．如图所示为四位同学设计的控制楼梯灯的模拟电路图，其中不能达到控制要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中，电路为断路，电灯不发光，当移到下端触点或移到上端触点时，电路均为通路，电灯发光，达到控制要求，不符合题意； B．图中，电路为通路，电灯发光，当移到下端触点或移到上端触点时，电路均为断路，电灯熄灭，达到控制要求，不符合题意； C．图中，电路为通路，电灯发光，当移到左端的触点时，电灯仍发光，未达到控制要求，符合题意； D．图中，电路为通路，电灯发光，当移到上端触点或移到下端触点时，电路均为断路，电灯熄灭，达到控制要求，不符合题意． 11. 如图所示电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，为保证电路安全，下列说法正确的是（ ） A. 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电路中允许通过最大电流为0.6A C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω D. 电路的最小电功率是1.5W 【答案】C 【解析】 【详解】A．变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流。滑片向右滑动，变阻器接入电路中电阻变大，电路电阻变大，电路电流变小，则电流表示数变小，由欧姆定律得，灯泡两端的电压变小，则电压表示数变小，故A错误； B．电流表量程0~0.6A，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，由得，灯泡的额定电流为 则电路中允许通过最大电流为0.25A，故B错误； C．当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时变阻器的电压为 由欧姆定律得，变阻器接入电路中的最小电阻为 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω，故C正确； D．由得，灯泡的电阻为 当变阻器接入电路中电阻最大为50Ω时，电路的电功率最小，是 故D错误。 故选C。 12. 如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩Δl的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．释放木块后，因压力和接触面粗糙程度不变，故木块所受地面滑动摩擦力不变，根据，木块克服地面摩擦力所做的功W一直增大，且从图中看，故A正确，B错误； CD．木块向右运动，说明开始时弹簧弹力大于摩擦力，向右运动过程中，弹簧形变量逐渐变小，弹力也逐渐变小，当弹力等于摩擦力时，木块速度达到最大值，弹簧恢复原长即到O点时，弹力为0，故木块最大速度时应在O点左侧，因木块质量不变，速度最大时动能最大，当到达O点时，木块仍在向右运动，故动能不为零，故CD错误； 故选A。 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共30分）。 13. 在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！在此过程中： （1）球内气体对气球______（选填“做”或“不做”）功，球内气体的温度将______（选填“降低”、“升高”或“不变”）； （2）图甲情景中的能量转化过程与图______（选填“乙”或“丙”）所示热机工作冲程相同。若此热机每秒完成15次该能量转化，则飞轮转速是______r/min。 【答案】 ①. 做 ②. 降低 ③. 乙 ④. 1800 【解析】 【详解】（1）[1]因为力的作用是相互的，气球喷出气体，气体对气球施加了反作用力，在力的作用下移动了一段距离，所以该过程中球内气体对气球做功。 [2]物体对外界做功，物体内能减少，因而气球内气体在不发生物态变化的情况下，温度降低。 （2）[3]图乙中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，因此图乙所示的冲程是做功冲程，此时内能转化为机械能；图丙中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此图丙所示的冲程是压缩冲程，此时机械能转化为内能。图甲情景是气体对气球做功，内能转化为机械能，所以图甲情景能量转化和图乙所示热机冲程相同。 [4]热机的每1个工作循环，飞轮转动2周，活塞往复运动2次，4个冲程，对外做功1次。此热机每秒完成15次该能量转化，说明此热机每秒完成15次内能转化为机械能，所以热机每秒做功15次，因此每秒钟热机进行15个工作循环，飞轮转动30周，活塞往复运动30次，60个冲程，故飞轮转速是30r/s，合1800r/min。 14. 为探究影响电流热效应的因素，如图是小敏同学在探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与_________关系的实验装置，若电路中通过的电流为1A，工作3min，则电流通过电阻R2产生的热量为_________J。 【答案】 ①. 电阻 ②. 1800 【解析】 【详解】[1]装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]若电路中通过的电流为1A，工作3min，则电流通过电阻R2产生的热量为 Q＝I2R2t＝(1A)2×10Ω×3×60s＝1800J 15. 如图所示，通过滑轮组将深井中的物体匀速拉至井口。已知井深100m，物体重5.0×103N，拉绳子的力F为2.0×103N，不计绳重和摩擦。则动滑轮的重为_______N，滑轮组的机械效率_______。 【答案】 ①. 1.0×103 ②. 83.3% 【解析】 【详解】[1]由图得 不计绳重和摩擦 动滑轮的重为 [2]滑轮组的机械效率 16. 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，如图钻头使用时相当于一个______（填简单机械名称），可以省______（选填“力”、“功”），钻孔时钻头发热是由于克服摩擦______使钻头的内能增加了，因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水，利用水的______较大，能吸收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。 【答案】 ①. 斜面 ②. 力 ③. 做功 ④. 比热容 【解析】 【详解】[1][2]建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头有螺纹，相当于斜面，且螺纹的螺线很长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 [3]钻孔时钻头发热，因为钻头与墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功方式改变了钻头的内能。 [4]水和其他物质比较，质量相同时，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。 17. 如图所示为多功能飞行器，它具有4个独立旋翼，均可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。某快递公司的一架无人机载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则： (1)在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1= ______ J，该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2______W1（选填“>”、“=”或“<”）；（g=10N/kg） (2)该机每个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电流为2A，为了保证4个旋翼均能正常工作，则所配电池的电压为 ______ V，电池此时工作的电流为 ______ A； (3)若这块电池的容量为5000mA·h，当电池电能的80%用于飞行，则在飞行过程中电池可提供能量 ______ J，若飞行时的实际功率为100W，则该飞行器最多能持续飞行 ______ h。 【答案】 ①. 3600 ②. = ③. 15 ④. 8 ⑤. 2.7×105 ⑥. 0.6 【解析】 【详解】(1)[1]无人机在匀速上升时，无人机对货物所做的功（即克服货物重力而做功） W1=Gh=mgh=6kg×10N/kg×60m=3600J [2]该无人机在此次运货的整个过程中可分为两个过程：提升物体和水平移动物体，则 W2=W1+W平移 由题知，这两个过程中，无人机对物体的拉力始终向上，根据做功的两个必要因素可知，物体平移时，拉力并没有做功，即W平移=0，由此可知 W2=W1 (2)[3]每个电动机的电压 U==15V 为了保证4个旋翼电动机均能正常工作，4个独立旋翼电动机应并联，则所配电池的电压为15V。 [4]由并联电路电流的规律，电池此时工作的电流为 I总=4I=4×2A=8A (3)[5]电池储存的能量（即在飞行过程中电池可提供能量） W=UIt=15V×5000×10-3A×3600s=2.7×105J [6]电能转化为的机械能 W机械=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J 该机最多能飞行的时间 =2160s=0.6h 18. 如图，电源电压为6V，L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40Ω。闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是______，灯L消耗的电功率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 1.2V~6V ②. 不变 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片左侧和灯泡两端的电压之和，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片从a端向b端移动时，电路中的总电阻不变，但滑片左侧部分两端的电阻变大，由可知，电路中的电流不变，由U=IR可知，滑片左侧和灯泡两端的电压之和变大，即电压表的示数变大；由P=I2R可知，灯泡消耗的电功率不变；当滑片位于a端时，电压表的示数最小，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 电压表的最小示数UL=IRL=0.12A×10Ω=1.2V 当滑片位于b端时，电压表的示数最大，最大示数为电源的电压6V，所以，电压表对应的示数变化范围是1.2V～6V。 19. 小华设计了如图测量电阻的电路，在MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。在电表表盘上已经标出了部分电阻值，由这些数据可知：该电路电源电压是___________V，该电表测量电阻的最小值是___________Ω。 【答案】 ①. 6 ②. 8 【解析】 【详解】[1]由图可知 I1=0.2A，I2=0.4A 时 R1=28Ω，R2=13Ω 由 和串联电路的电压特点可得，当测量电阻R1时，电源电压 当测量电阻R2时，电源电压 综上两个式子，解得 R0=2Ω，U=6V 该电路的电源电压为6V。 [2]由于电流表量程时0.6A，所以当电路中的最大电流 Imax=0.6A 时，测量的电阻值最小，此时由 可知，电路中的最小电阻为 根据串联电路等于各电阻之和可知，测量的电阻值 因此该电表测量电阻的最小值是8Ω。 20. 实验小组用电能表参数是2000imp/（kW·h）的电子式电能表来测量某电器的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让该电器工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则在3min内消耗的电能是_______kW·h，该用电器的实际功率是_______W，这个用电器可能是_______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功_______（填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。 【答案】 ①. 0.06 ②. 1200 ③. 电热水壶 ④. 越快 【解析】 【详解】[1]在3min内消耗的电能是 [2]该用电器的实际功率是 [3]电热水壶的电功率大于等于1000W，台灯、电视机的电功率小于1000W，则这个用电器可能是电热水壶。 [4]电能表指示灯闪烁的越快，说明相同时间内，电能表消耗的电能越多，说明电流通过用电器所做的电功越快。 21. （1）为了探究导线电阻与其长短、横截面积的关系，小明把一根约2m长的______（选填“镍镉合金丝”或“铜丝”）AB弯折成等长的三段，组装成图示电路，E、F是电夹，且E夹在A点位置不变。 实验中，小明将电夹F分别接到m、n和B点。此时，小明应通过观察对比______（选填“电流表示数”或“合金丝接入电路的长度”）来判断导线电阻的大小； （2）为了探究电阻与横截面积的关系，将A、n连接且保持不变，小明进行如下操作： ①电夹F接B，读出电流I1； ②电夹F接m，读出电流I2； ③先把______，再将电夹F接B，读出电流I3； 若______（填写I1、I2、I3大小关系），则可得到的结论是：长度、材料相同的导线，横截面积越大，电阻越小； （3）如果实验过程中小明发现电流表指针偏转较小，该如何改进？______。 【答案】 ①. 镍镉合金丝 ②. 电流表示数 ③. m、B连接 ④. I1<I2<I3 ⑤. 增大电源的电压或减小R0的阻值 【解析】 【详解】（1）[1]长度和横截面积相同时，镍镉合金丝的电阻比铜丝的电阻大，所以实验要有镍镉合金丝，而不是铜丝。 [2]将电夹E夹在A点位置不变，电夹F分别夹在m、n点，改变了合金线接入电路的长度，从而导致电路中的电流不同，所以通过观察对比电流表示数来判断导线电阻的大小。 （2）[3][4]将An连接连接时，Am和nB段镍镉合金丝的横截面积不同，再把mB连接时，AB段的横截面积与Am和nB段也不同（横截面积逐渐变大），然后将它们分别接触电路中，发现 时，可得到的结论是：长度、材料相同的导线，横截面积越大，电阻越小。 （3）[5]要使电流表指针偏转变大，由欧姆定律可知，可以通过增大电源的电压，也可以减小R0的阻值。 三、解答题（本题共7小题，共46分）。 22. 根据要求作图： （1）如图，O为轻质杠杆的支点，A点挂一重物，杠杆在图示位置平衡，作出阻力臂l2和最小动力F1的示意图。 （2）用图中所示的滑轮组提升200N的重物，动滑轮重为10N，绳子最大只能承担100N的拉力，请你在图中用笔画出正确的绳子绕法，能顺利把重物提升起来。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 反向延长重物对杠杆的拉力的作用线的延长线，过支点做拉力作用线的垂线，支点到垂足之间的距离为阻力臂l2,；当以杠杆为最力臂时，动力臂最长，动力最小，过杠杆的末端做垂直杠杆向上的带箭头的直线表示最小动力F1如图所示： 【小问2详解】 当绳子拉力最大时，由得 则与动滑轮连接的绳子的股数至少为3股，则应从动滑轮的挂钩开始绕起，注意每个滑轮绕一遍，绕线不重复，不交叉，如图所示： 23. 我国自主研制的3321型气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg，底面积约为500m2（g取10N/kg，汽油热值约为4.6×107J/kg，结果保留整数）求： （1）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速匀速行驶5min，则登陆艇的推进力做多少功？ （2）行驶5min内，耗油150kg，则发动机的推进效率是多少？ 【答案】（1）1.8×109J （2）26.1% 【解析】 【小问1详解】 由得，登陆艇以20m/s的航速匀速行驶5min通过的路程为 登陆艇的推进力做 【小问2详解】 150kg油完全燃烧释放的热量为 发动机的推进效率是 24. 如图甲，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R为滑动变阻器。当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡L正常发光，电流表示数为0.8A。灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器R的最大电阻值； （3）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电压表示数为4.5V时，求变阻器在1min内消耗的电能； （4）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电路中的电功率最小，其大小为多少？ 【答案】（1）12Ω；（2）20Ω；（3）为81J；（4）1.5W 【解析】 【详解】解：（1）小灯泡正常发光的电阻为 （2）当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，滑片P位于变阻器的最右端时，灯泡和变阻器的最大阻值并联，由灯泡正常发光，可知电源电压 通过灯泡的电流 由并联电路的特点可得，通过变阻器的电流 则滑动变阻器R的最大电阻值 （3）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，灯泡和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电压表示数为4.5V，则灯泡两端的电压为 从乙图可以看出，灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.3A（即串联电路的电流）；则变阻器在1min内消耗的电能为 （4）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，灯泡和变阻器串联；电路中功率最小时，电流最小，则变阻器接入电路的电阻最大为20Ω；由乙图可知，电流为0.25A时，灯泡的电压为1V，此时变阻器两端的电压为 恰好满足灯泡和变阻器的总电压恰好为6V，由此可知电路中的最小电流为0.25A。电路中的最小功率 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）滑动变阻器R的最大电阻值为20Ω； （3）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电压表示数为4.5V时，变阻器在1min内消耗的电能为81J； （4）当S1断开，单刀双掷开关S2接b时，调节变阻器的滑片P，使电路中的电功率最小，其大小为1.5W。 25. 如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，这样操作的主要目的是______； （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，可将右侧的钩码悬挂位置向______移动； （3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为______（小李/小王）的实验方案更好。 （4）实验中小王发现，如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时______（能/不能）影响到杠杆的平衡？请说明理由______。 【答案】（1） ①. 右 ②. 便于测量力臂 （2） ①. 左 ②. 右 （3）小李 （4） ①. 不能 ②. 该力的力臂为0 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止的位置如图甲所示，杠杆右端上翘，则应将平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡。 [2]杠杆水平平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的大小，便于测量力臂。 【小问2详解】 [1]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，杠杆左右力和力臂的乘积大小关系 则杠杆左端下沉。 [2]要使杠杆重新在水平位置平衡，可将右侧的钩码悬挂位置向右移动一格，此时左右力和力臂的乘积相等，杠杆平衡。 【小问3详解】 由图丙可知，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，根据力臂的定义，支点与动力作用点的距离等于力臂大小，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，小李的方案好。 【小问4详解】 [1][2]如果杠杆在O点受到一个向上的力，这个力过杠杆的支点，力臂为零，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。 26. 小明同学骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢？他和小华思考后提出以下猜想： 猜想一：可能与斜坡的粗糙程度有关； 猜想二：可能与物体的质量大小有关； 猜想三：可能与斜坡的倾角大小有关。 他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ（可改变）倾斜固定，并找来质量不同的小木块若干、较光滑的斜面M（物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力）和轻弹簧P等实验器材进行探究。 （1）他们上网查找得知：初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是______（选填“正确”或“错误”）的； （2）为了验证猜想二，小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量______的小木块从斜面M的______高度自由滑下，就可以使木块以______的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二（以上三格均选填“相同”或“不同”）； 小华设计了如图乙所示的装置进行实验，他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放，也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的，理由是：______； （3）他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同，分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ，测得木块冲上长木板后运动的最大距离x，实验数据记录如表； m/kg 1.2 1.0 0.5 0.3 θ/° 10 20 30 30 40 45 45 50 55 55 60 65 x/m 1.76 1.57 1.45 1.45 1.38 1.37 1.37 1.36 1.37 1.37 1.39 1.42 分析数据可知： ①最大距离x与质量m______（选填“有关”或“无关”）； ②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是：θ角增大时，______。 【答案】 ①. 正确 ②. 不同 ③. 相同 ④. 相同 ⑤. 不能控制初速度相同 ⑥. 无关 ⑦. 上滑的最大距离x先减小后增大 【解析】 【详解】（1）[1]初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短，说明物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离与斜坡的粗糙程度有关，故猜想一正确。 （2）[2][3][4]为了验证猜想二，即物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能与物体的质量大小有关，需要控制速度相同，质量不同，即使质量不同的木块从同一高度滑下，就可以使木块以相同的初始速度滑上长木板，通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二。 [5]让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后，弹性势能相同，释放后，转化成的动能相同，由于质量不同，速度不同，木块到达斜面底端的速度不相同，所以不能验证猜想二。 （3）[6]由表格数据知当长木板的倾角θ一定，质量不相同时，木块冲上长木板后运动的最大距离x相同，说明最大距离x与质量m大小无关。 [7]由实验数据可以发现，从10°到50°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小；从50°到65°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大；故得结论：随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离x先减小后增大。 27. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整______； （2）连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器______或灯泡______。（均选填“短路”或“断路”）； （3）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是______V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动； （4）实验中应根据______（灯泡亮度/电压表示数/电流表示数）确定灯泡是否正常发光了。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：①小灯泡的额定功率为______W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是______； （5）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______。 A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. 方案一能，方案二不能 D. 方案一不能，方案二能 【答案】（1） （2） ①. 短路 ②. 断路 （3） ①. 2.2 ②. B （4） ①. 电压表示数 ②. 0.625 ③. 变大 ④. 灯的实际功率过小 （5）C 【解析】 【小问1详解】 实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流。灯泡的额定电流约 【小问2详解】 连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器短路，电路化为灯泡的简单电路，或者灯泡断路，使电压表串联在电路中，由于电压表电阻非常答，几乎分走所有电压。 【小问3详解】 [1]由图乙得，电压表的分度值为0.1V，示数为2.2V。 [2]灯泡的电压小于灯泡的额定电压，则为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，减小变阻器接入电路中的电阻，增大通过灯泡的电流，使灯泡的电压为2.5V。 【小问4详解】 [1]灯泡的额定电压是确定的，电压表测量灯泡的电压，因此应通过电压表的示数确定灯泡是否正常发光了。 [2]由图像得，当灯泡的电压为2.5V时，灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 [3]灯泡的电阻随温度增大而增大，当当电压表的示数增大时，灯泡的电压增大，灯泡电流增大，灯泡电功率增大，灯泡的温度升高，灯泡的电阻增大，则电压表与电流表的示数之比变大。 [4]实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，灯泡的电流较小，由得，灯泡的实际电功率过小，导致小灯泡不发光。 【小问5详解】 方案一：只闭合S2，灯泡与定值电阻R0并联后，再与变阻器串联，电流表测量定值电阻R0的电流，通过调整变阻器，使电流表示数为 不改变滑片位置，只闭合S1，电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，电流表改测干路电流，记下此时电流表的示数I，则灯泡的额定电流为 灯泡的额定电功率为 方案二：只闭合S2，电阻R0、灯泡、变阻器串联，电压表测量电阻R0、灯泡的总电压；只闭合S1，电路连接方式不变，电压表测量电阻R0的电压；同时闭合S1、S2，灯泡被短路，电压表测量电阻R0的电压，通过开关的通断，无法知道灯泡是否正常发光，故无法测量小灯泡的额定功率，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 28. 阅读短文，回答问题。 燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。 图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大；烟气具有的内能E随烟气温度t变化 的关系如图乙所示。 该燃气热水器的技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6m3/h 热水产出率 12L/min （1）两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应______联在电路中； （2）下列措施中能提高热水器加热效率的是______（单选）； A. 采用热值更高的燃料 B. 提高进水口冷水的初温 C. 加长热交换器中水管长度 D. 使水管中的进水量减小 （3）若热水器热水产出率为12L/min时，设A、B两点的高度差为0.3m，则水在热交换器A、B两点间运行时克服重力做功的功率为______W（g取10N/kg）； （4）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为______J；测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为______L/min，加热效率为______[c水=4.2×103J/（kg•℃）]； （5）在（4）中，已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，该过程中烟气只和水发生热传递，那么该热水器风机排出低温烟气的温度为______℃。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 并 （2）C （3）0.6 （4） ①. 2.7×107 ②. 10 ③. 70% （5）112.5 【解析】 【小问1详解】 [1]两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由半导体材料制作，具有单向导电性。 [2]依题意得，两灯没有同时亮起，说明两灯互不影响，说明它们应并联在电路中。 【小问2详解】 热水器加热效率是水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的热量的比值。 ABD．热水器加热效率与燃料的热值、进水口冷水的初温、水管中的进水量无关，故ABD不符合题意； C. 加长热交换器中水管长度可以增加水吸收的热量，减少热量损失，可以提高热水器加热效率，故C符合题意。 故选C。 【小问3详解】 若热水器热水产出率为12L/min时，则1min出热水 由得，这些水的质量为 1min内12kg的水从A点到B两点克服重力做的功 水在热交换器间运行时克服重力做功的功率为 【小问4详解】 [1]某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时。若热水器正常工作15min消耗的燃气的体积为 燃气完全燃烧释放的热量为 [2]当热水器热水产出率为12L/min是，每分钟水吸收的热量为 当冷水的温度15℃和出水温度为45℃，每分钟水吸收的热量为 同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸热的热量相等，，即 则 由得，此时1min流出热水的体积为 则上述过程热水器的出水流量为10L/min。 [3]15min水吸收的热量为 加热效率为 【小问5详解】 燃气完全燃烧释放的热量后啥事的热量为 由题意的，延期通过热交换器经历的时间为1.2min，则每秒中烟气散失的内能为 即烟气具有的内能为0.1125×106J，由图乙可知，烟气具有的内能E与烟气的温度t成正比，且当 时，温度为 该热水气风机排处低温烟气的温度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $