精品解析：江苏省南通市启秀中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题

初三月考 一、单选题 1. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列相关说法中正确的是（ ） A. 太阳能、风能和核能都是可再生能源 B. 电报、电话都是利用超声波来传输信息的 C. 超导材料常用来制作电饭锅的发热体 D. 手机贴膜能防止屏幕粘上灰尘，是因为这种材料有较好的防静电特性 2. 关于家庭电路的安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 可以把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 B. 能用湿市擦拭与电源连通的用电器 C. 使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体 D. 家庭电路的电压对人体而言是安全电压 3. 二十四节气是中华民族智慧的结晶，下列对节气谚语的分析中正确的是（　　） A. 白露秋分夜，一夜凉一夜，露的形成是液化现象 B. 伏天三场雨，薄地长好麻，雨的形成是凝固现象 C. 惊蛰云不停，寒到五月中，云的形成是升华现象 D. 小寒冻土，大寒冻河，冰的形成是熔化现象 4. 关于粒子与宇宙，下列说法正确的是（　　） A. 海绵容易被压缩，是因为海绵分子间的空隙较大 B. 物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子核是有结构的 C. 原子、电子、原子核是按照由大到小的尺度排序的 D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星也是运动的 5. 物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法、等效替代法、类比法、转换法、建立模型法”等，对下列探究方法描述正确的是（　　） ①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动 ②研究声的传播时与水波进行比较 ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低 ④在研究光的传播时引入光线 ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛 ⑥探究电流与电压、电阻的关系 A. ①③用到的探究方法是转换法 B. ②③用到的探究方法是类比法 C. ④⑤用到的探究方法是建立模型法 D. ⑤⑥用到的探究方法是控制变量法 6. 如图甲所示是一手工艺品，由竹筒（A、B两端开口，C处开一小口）和活塞（如图乙所示）组成，将活塞从B处塞入，在A处吹气并来回拉动活塞能发出悦耳的哨音（如图丙所示），下列说法正确的是（　　） A. 哨音的传播不需要介质 B. 嘴音是由活塞上下振动产生的 C. 换用更大的力吹气改变了哨音的音调 D. 吹气时来回拉动活塞改变了哨音的音调 7. 如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达C点后返回，下列说法正确的是（　　） A. 球在C点时速度零，处于平衡状态 B. 球从A运动到B，动能转化为重力势能 C. 球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将竖直下落 D. 细绳对球的拉力是细绳的形变产生的 8. 如图所示是用相同的加热装置对a、b、c 三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中b、c的质量相同。下列对图象的分析中正确的是（　　） A. t1-t2 时间内物质 a 的温度不变，内能不变 B. 如果 a、b 是同种物质，b 的质量小于 a 的质量 C. 温度从T1升高到 T2 时，a 物质吸收的热量比 b 物质少 D. b 物质的比热容大于c物质的比热容 9. 在学习了“电与磁”的知识后，小明制作了如图所示的“小发明”。闭合两开关后，电动机都能转动，小灯泡发光。下列有关该“小发明”的说法正确的是（　　） A. 对调电源正、负极，小灯泡将不发光 B. 乙电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理 C. 乙电动机与发电机工作原理相同 D. 甲电动机是利用电磁感应原理工作的 10. 如图所示，ab 为一段粗细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比。假设灯丝电阻不变，铜环与笔芯接触良好。当铜环从铅笔芯的 a 端向 b 端滑动时，下列描述电压表示数 U、铅笔芯与灯泡消耗的电功率之比随铜环滑动距离 x 的变化关系图像中，可能正确的是（　　） A B. C. D. 二、填空题 11. 如图所示是城市清洁车在水平路面上匀速行驶清扫垃圾时的情景，该过程清洁车机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），车身上的LED灯起到警示作用，它是由___________（选填“超导体”或“半导体”）材料制成的，车辆以36km/h的速度通过1500m的马路，需___________min，路面两侧设有板墙，是为了在___________减弱噪声。 12. 如图甲所示，相同的两物块A、B叠放在水平面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为______N；若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F2 推A，使它们一起做匀速直线运动，则推力F2=_______N；若要让图乙中A、B在水平桌面上一起向左做匀速直线运动，在不撤除F2的情况下，应该在B的右端施加一个大小为______N的水平向左的推力。 13. 在测量石块密度的实验中。 （1）小明所在小组将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端 ____处，若天平的横梁都静止时，指针位置如图甲所示，则应将平衡螺母向_____调节，使横梁在水平位置平衡； （2）将石块放在左盘中，在右盘中加减砝码，并移动游码使横梁重新平衡，盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则石块质量为 _____g； （3）用细线吊着石块将其放入盛水量筒中，如图丙所示，可算出石块的密度为 _____g/cm3； （4）小华所在小组不小心把量筒打碎了，利用天平和水完成了实验（如图），步骤如下： A．把石块放入烧杯加水浸没，在水面做记号后测总质量m1 B．取走石块，测出烧杯和水的质量m2 C．加水到标记，测出烧杯和水的总质量m3 则小石块的密度表达式ρ_____，（用m1、m2、m3、ρ水来表示）由于取出小石块时石块上沾有水，这样测得小石块的密度 _____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； 14. 如图所示，甲、乙两个实心物体静止在水平地面上，其中甲是底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体，乙是边长为1m，密度为2103kg/m3的正方体，当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平稳地放在乙物体上时，甲、乙对地面的压强随截取的长度x的变化如图丙所示，甲物体的密度为______kg/m3，图中p1:p2______。 15. 如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2=44Ω（忽略温度对电阻的影响）。低温挡时电路中的电流为___________；电阻丝R1的阻值是___________；在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，此时电火锅的加热效率为___________%[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。 三、简答题 16. 按照题目要求作图： （1）分别完成如甲图所示的折射光线和入射光线的光路图。 （2）如图乙所示，物体A沿光滑的斜面下滑，画出物体A所受的力的示意图。 （3）图中，将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变强。 17. 某新型混合动力汽车有多种提供动力方式。内燃机不工作时，蓄电池向车轮输送能量；内燃机启动时，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中只由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平面上匀速行驶了0.5h，测试过程中共消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），同时蓄电池的电能增加了5.12×107J，假设所用燃料的热值为4.5×107J/kg。求： （1）测试过程中汽车行驶的距离； （2）测试过程中汽车牵引力做的功； （3）内燃机效率。 18. 如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“03A”，小灯泡上标有”3V，1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。求： （1）小灯泡的电阻； （2）当S闭合，S1、S2均断开时，电路消耗的最大功率； （3）当S、S1、S2均闭合时，变阻器接入电路的最小阻值和电路消耗的最小功率。 19. 小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）实验前，小明先想办法测凸透镜的焦距，如图甲所示，他将凸透镜正对太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距与对应的白纸被烤焦的时间，绘出图像如图乙所示。则判断该透镜的焦距f为______，然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰和光屏的中心调在透镜的______上； （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______（填“放大”或“缩小”）的实像，该实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； （3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线处，如图丁所示。则人眼在图中的______（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的______（选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （4）光屏上得到发光体清晰的像时，一只苍蝇飞到了凸透镜上，此时光屏上______（选填“A”、“B”或“C”）； A．会有苍蝇的像 B．会出现苍蝇的影子 C．发光体的像完整且暗了一些 （5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为时，有三个小组所测像距分别为，，。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______； （6）她又利用该装置研究视力的矫正问题，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图己所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜（相当于一个凹透镜），此时光屏上能成一清晰的像：若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像再次清晰，在保持透镜位置不变的条件下，下列操作可行的是______； ①将光屏远离透镜；②将光屏靠近透镜；③将蜡烛远离透镜；④将蜡烛靠近透镜 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ （7）小周又在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，透过水杯观察，如图庚所示，现将泥娃逐渐远离水杯，看到的小泥娃像______（选填“变瘦”、“变高”、“先变胖后变瘦”或“先变高后变矮”）。 20. 如图甲所示，用①弹簧测力计②木块③砝码④长木板⑤毛巾装置做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。 （1）为了测出滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应沿水平方向__________拉动木块。 （2）弹簧测力计示数为1N时，物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为f1，当示数为2N时，物体仍处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为f2，则f1__________f2。 （3）多次增加砝码质量，重复实验，记录数据，作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像如图乙所示；在长木板上铺上毛巾重复上述实验，则f和F的关系图像在图乙中的__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）区域。 （4）选用本实验器材中的__________（选填器材序号），再添加斜面和小车，还可以完成苏科版教材中“探究动能大小与速度有关”的实验。 21. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有电源（恒为4.5V），定值电阻R1（5Ω）、 R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），变阻器R'“50Ω 1A”、电压表（0~3V、0~15V）、电流表（0~0.6A）、开关、导线若干。小燕设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，若电路故障只出现在R1和R′上，则电路故障是___________； （2）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最___________（左/右）端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，为___________A； （3）保持滑片P位置不变，断开开关，用R2，替换R1，再闭合开关，发现电压表示数变___________（大/小），应向 ___________（左/右）移动滑片 P 才能满足实验要求； （4）将电阻R3、R4、R5，依次替换R2，重复实验，并绘制出l-R图像如图两所示，由图像可得出的结论是：___________； （5）为完成该实验探究，滑动变阻器连入电路的最小阻值为___________； （6）以现有的实验器材实验，定值电阻两端的预设电压可取的范围为___________V； （7）小燕利用甲电路图测量某未知电阻时，发现由于电表本身电阻的影响，选成测量结果有误差。现采用图丁所示电路，能较准确的测量Rx的阻值，已知C、D之间的电压U保持不变。当S接通c时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A，当S接通d时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，则待测电阻Rx的阻值为___________Ω。 22. 阅读短文，回答问题： 电动自行车 电动自行车主要由蓄电池、电动机、控制系统组成。 蓄电池通常用能量密度大锂电池，所谓能量密度是指电池储备的能量与质量比值。 控制系统中的调速部分主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化；控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开。 正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。 下表是某型号电动自行车的相关数据。 质量m/kg 40 电能转化为机械能效率η 75% 工作电压U/V 48 规定行驶速度v/ ≤10 （1）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的______（填物理实验器材名称），它和电动机______（选填“串联”或“并联”）在一起使用。当调速部分的控制器输出控制电压UK＝1V时，电动机中______（有/无）电流通过； （2）若该电动车锂电池的能量密度为，锂电池的总质量为6kg，则其最多能够储备的能量为______； （3）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是______。U1的大小每分钟有一万次周期性变化，U1的变化周期T为______s； （4）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是______； A．霍尔传感器产生的电压U0减小 B．磁铁与霍尔传感器的距离减小 C．每次K闭合与断开时间之比变小 D．每次K闭合与断开时间之和变大 （5）质量为50kg的小明骑该电动车以最大规定速度在水平路面匀速行驶时，电动车所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图所示，则该过程中克服摩擦力做功的功率为______W，通过电动车的平均电流为______A。（g取10N/kg） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 初三月考 一、单选题 1. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列相关说法中正确的是（ ） A. 太阳能、风能和核能都是可再生能源 B. 电报、电话都是利用超声波来传输信息 C. 超导材料常用来制作电饭锅的发热体 D. 手机贴膜能防止屏幕粘上灰尘，是因为这种材料有较好的防静电特性 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能、风能可以从自然界源源不断的直接获得，因此是属于可再生能源，核能是不可再生能源，故A错误； B．电报和电话都是利用电磁波传递信息的，故B错误； C．超导体没有电阻，通电后不会发热，因此不能用在电饭锅上，故C错误； D．带电体能吸引灰尘等轻小物体，手机贴膜能防止屏幕粘上灰尘，说明这种材料具有防静电的特性，故D正确。 故选D。 2. 关于家庭电路的安全用电，下列说法正确的是（　　） A. 可以把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用 B. 能用湿市擦拭与电源连通的用电器 C. 使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体 D. 家庭电路的电压对人体而言是安全电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，这样当金属外壳漏电时，不能将电及时导向大地，易引发触电，故A错误； B．生活用水是导体，用湿市擦拭与电源连通的用电器，容易发生触电事故，不能用湿市擦拭与电源连通的用电器，故B错误； C．使用试电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体，观察氖管是否发光，判断零线和火线，故C正确； D．家庭电路的电压超过人体的安全电压，对人体而言是不安全的，故D错误。 故选C。 3. 二十四节气是中华民族智慧的结晶，下列对节气谚语的分析中正确的是（　　） A. 白露秋分夜，一夜凉一夜，露的形成是液化现象 B. 伏天三场雨，薄地长好麻，雨的形成是凝固现象 C. 惊蛰云不停，寒到五月中，云的形成是升华现象 D. 小寒冻土，大寒冻河，冰的形成是熔化现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象，故A正确； B．雨是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴，是液化现象，故B错误； C．云是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴或小冰晶，是液化或凝华现象，故C错误； D．冰是液态的水遇冷凝固形成的，故D错误。 故选A。 4. 关于粒子与宇宙，下列说法正确的是（　　） A. 海绵容易被压缩，是因为海绵分子间的空隙较大 B. 物理学家汤姆生发现了电子，从而揭示了原子核是有结构的 C. 原子、电子、原子核是按照由大到小的尺度排序的 D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星也是运动的 【答案】D 【解析】 【详解】A．海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，则海绵的体积变小了，但不能说明分子间的作用力小，故A错误； B．物理学家汤姆生发现了电子，证明了原子是可分的，故B错误； C．在电子、原子核、原子中，电子的尺度最小，原子的尺度最大，则原子、原子核、电子是按照由大到小的尺度排序的，故C错误； D．运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择了不同的参照物，物体的运动情况就是不同的，故D正确。 故选D。 5. 物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法、等效替代法、类比法、转换法、建立模型法”等，对下列探究方法描述正确的是（　　） ①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动 ②研究声的传播时与水波进行比较 ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低 ④在研究光的传播时引入光线 ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛 ⑥探究电流与电压、电阻的关系 A. ①③用到的探究方法是转换法 B. ②③用到的探究方法是类比法 C. ④⑤用到的探究方法是建立模型法 D. ⑤⑥用到的探究方法是控制变量法 【答案】A 【解析】 【详解】①用发声的音叉接触水面溅起水花来研究声源的振动，通过水花来说明声音是由物体的振动产生，利用的是转换法； ②研究声的传播时与水波进行比较利用了类比法； ③研究物体温度时，通过观察温度计液柱高低来判断物体温度的高低，利用了转换法； ④在研究光的传播时引入光线利用的是模型法； ⑤探究平面镜成像的特点时用两只等大的蜡烛利用的是等效替代法； ⑥探究电流与电压、电阻的关系利用的是控制变量法，综上可知A正确，BCD错误。 故选A。 6. 如图甲所示是一手工艺品，由竹筒（A、B两端开口，C处开一小口）和活塞（如图乙所示）组成，将活塞从B处塞入，在A处吹气并来回拉动活塞能发出悦耳的哨音（如图丙所示），下列说法正确的是（　　） A. 哨音的传播不需要介质 B. 嘴音是由活塞上下振动产生的 C. 换用更大的力吹气改变了哨音的音调 D. 吹气时来回拉动活塞改变了哨音音调 【答案】D 【解析】 【详解】A．声音的传播需要介质，我们平时听到的声音大多都是通过空气传播的，故A错误； B．声音由物体振动产生，用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨声，声音是由管内空气振动产生的，故B错误； C．吹出的哨音响度由吹管口的力度决定，故换用更大的力吹气改变了哨音的响度，故C错误； D．吹气时来回拉动活塞，振动频率发生了变化，则改变了哨音的音调，故D正确。 故选D。 7. 如图所示的单摆，摆球从A点静止释放、经过最低点B到达C点后返回，下列说法正确的是（　　） A. 球在C点时速度为零，处于平衡状态 B. 球从A运动到B，动能转化为重力势能 C. 球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将竖直下落 D. 细绳对球的拉力是细绳的形变产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．球在C点时受到的重力和细绳的拉力不在一条直线上，球受力不平衡，不是平衡状态，故A错误； B．从A运动到B的过程中，球的质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B错误; C．在B点球的速度最大，方向是水平的，根据牛顿第一定律可知，球在B点时，若受到的力突然全部消失，球将沿水平方向做匀速直线运动，故C错误； D．细绳对球的拉力施力物体是细绳，由于细绳的形变产生的，故D正确。 故选D。 8. 如图所示是用相同的加热装置对a、b、c 三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中b、c的质量相同。下列对图象的分析中正确的是（　　） A. t1-t2 时间内物质 a 的温度不变，内能不变 B. 如果 a、b 是同种物质，b 的质量小于 a 的质量 C. 温度从T1升高到 T2 时，a 物质吸收的热量比 b 物质少 D. b 物质的比热容大于c物质的比热容 【答案】C 【解析】 【详解】A．t1-t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误； B．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据知，b的质量大于a的质量，故B错误； C．温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C正确； D．用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0-t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，b、c的质量相同，b 物质的比热容小于c物质的比热容，故D错误。 故选C。 9. 在学习了“电与磁”的知识后，小明制作了如图所示的“小发明”。闭合两开关后，电动机都能转动，小灯泡发光。下列有关该“小发明”的说法正确的是（　　） A. 对调电源正、负极，小灯泡将不发光 B. 乙电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理 C. 乙电动机与发电机工作原理相同 D. 甲电动机是利用电磁感应原理工作的 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．通电线圈在磁场中受力转动的方向跟电流方向有关，将电池组正负极对调，电流方向改变，则甲电动机转动方向改变，仍然带动乙电动机在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，小灯泡仍将发光，故A错误； BC．乙电动机的原理是电磁感应现象，通过电磁感应将机械能转化为电能，发电机的原理是电磁感应现象，乙电动机与发电机工作原理相同，故B错误，C正确； D．甲电动机所在电路有电源，甲电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，ab 为一段粗细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比。假设灯丝电阻不变，铜环与笔芯接触良好。当铜环从铅笔芯的 a 端向 b 端滑动时，下列描述电压表示数 U、铅笔芯与灯泡消耗的电功率之比随铜环滑动距离 x 的变化关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由电路图知，灯泡与铅笔芯串联在电路中，电压表测铅笔芯两端的电压，电流表测电路中的电流，且灯丝的电阻不变，铅笔芯的电阻与其长度成正比，铜环从铅笔芯的a端向b端滑动时，滑动距离变大，但接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，铅笔芯两端分去的电压变小，即电压表的示数变小。设铅笔芯的总电阻为R，整段的长度为L，则铜环滑动距离为x时，铅笔芯接入电路的阻值 电路中的电流 电压表的示数 那么U与x不是一次函数，故AB错误； CD．由P=I2R可得，铅笔芯与灯泡消耗的功率之比 且R、RL与L是定值，所以铅笔芯与灯泡消耗的功率之比与x成一次函数关系，并且铜环从a端向b端滑动时，比值随x值的增大而减小，故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题 11. 如图所示是城市清洁车在水平路面上匀速行驶清扫垃圾时的情景，该过程清洁车机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），车身上的LED灯起到警示作用，它是由___________（选填“超导体”或“半导体”）材料制成的，车辆以36km/h的速度通过1500m的马路，需___________min，路面两侧设有板墙，是为了在___________减弱噪声。 【答案】 ①. 变大 ②. 半导体 ③. 2.5 ④. 传播过程中 【解析】 【详解】[1]城市清洁车在水平路面上匀速行驶清扫垃圾时，其速度和高度虽然没有变化，由于吸入垃圾，质量不断变大，所以该过程中清洁车的动能和重力势能都变大，而动能和势能统称为机械能，故其机械能变大。 [2]车身上的LED灯起到警示的作用，LED灯由发光二极管组成，它是由半导体材料制成的。 [3]车辆以36km/h速度通过1500m的马路，需要的时间 [4]路面两侧设有板墙，可以吸收噪声，这为了在传播过程中减弱噪声。 12. 如图甲所示，相同的两物块A、B叠放在水平面上，在20N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动，此时物块B所受的摩擦力为______N；若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上，用水平力F2 推A，使它们一起做匀速直线运动，则推力F2=_______N；若要让图乙中A、B在水平桌面上一起向左做匀速直线运动，在不撤除F2的情况下，应该在B的右端施加一个大小为______N的水平向左的推力。 【答案】 ①. 0 ②. 20 ③. 40 【解析】 【详解】[1]在图甲中，由于AB两物体一起做匀速直线运动的，物体B与物体A保持相对静止，它们之间没有相对运动的趋势、也没有发生相对运动，因此它们之间没有摩擦力，所以物块B所受的摩擦力为0，物体A做匀速直线运动，受到向右的推力和向左的摩擦力，大小相等为20N。 [2]在图乙中，根据摩擦力的影响因素可知，由于与图甲中对水平面的压力相等，接触面粗糙程度也相同，所以，摩擦力与图甲中A受的摩擦力相等，大小为20N，由于物体做匀速直线运动，推力等于摩擦力，所以推力F2=20N。 [3]若要让图乙中A、B在水平桌面上一起向左做匀速直线运动，在不撤除F2的情况下，两物体受到向右的推力等于向左的推力F1和摩擦力的和，所以应该在B的右端施加一个大小为 20N+20N=40N 13. 在测量石块密度的实验中。 （1）小明所在小组将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端 ____处，若天平的横梁都静止时，指针位置如图甲所示，则应将平衡螺母向_____调节，使横梁在水平位置平衡； （2）将石块放在左盘中，在右盘中加减砝码，并移动游码使横梁重新平衡，盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示，则石块质量为 _____g； （3）用细线吊着石块将其放入盛水的量筒中，如图丙所示，可算出石块的密度为 _____g/cm3； （4）小华所在小组不小心把量筒打碎了，利用天平和水完成了实验（如图），步骤如下： A．把石块放入烧杯加水浸没，在水面做记号后测总质量m1 B．取走石块，测出烧杯和水的质量m2 C．加水到标记，测出烧杯和水的总质量m3 则小石块的密度表达式ρ_____，（用m1、m2、m3、ρ水来表示）由于取出小石块时石块上沾有水，这样测得小石块的密度 _____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； 【答案】（1） ①. 零刻度线 ②. 左 （2）54 （3）2.7 （4） ①. ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]天平要放在水平桌面上，先将游码移到标尺左端零刻线处；若指针指在分度盘的中央的右侧，应将平衡螺母向其反方向调节，故将平衡螺母向左调节。 【小问2详解】 由图乙可知，标尺上分度值是0.2g，游码对应的刻度值为4g，石块质量等于砝码质量加游码对应的刻度值，石块质量为 m=50g+4g=54g 【小问3详解】 量筒中水的体积为 20mL=20cm3 放入石块后的总体积为 40mL=40cm3 则石块的体积 V=40cm3-20cm3=20cm3 则样品的密度 【小问4详解】 [1]石块的质量 m石=m1-m2 后添加的水的质量 m加水=m3-m2 添加的水的体积 由题意可知，石块的体积等于添加的水的体积 V石=V加水 则该小石块密度的表达式为 [2]当将石块从水中拿出时会沾有水，m2偏小，所以质量和体积的测量都会偏大，因为增加的质量与体积的比值为水的密度，一般小于石块的密度，根据得到测出的石块密度值偏小。 14. 如图所示，甲、乙两个实心物体静止在水平地面上，其中甲是底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体，乙是边长为1m，密度为2103kg/m3的正方体，当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平稳地放在乙物体上时，甲、乙对地面的压强随截取的长度x的变化如图丙所示，甲物体的密度为______kg/m3，图中p1:p2______。 【答案】 ①. 2103 ②. 4:5 【解析】 【详解】[1]当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平稳地放在乙物体上时，甲剩余的质量减小，对地面的压力减小，受力面积不变，由可知，甲对地面压强减小，由图丙可知，b代表甲的压强随截取的长度x的变化，则a代表乙的压强随截取的长度x的变化。柱形物体放在水平地面上对水平地面的压强 由图丙可知，开始时甲对地面的压强 乙对地面的压强 即开始时的压强关系为 由p=ρgh可知 故甲物体的密度 [2]由图丙可知，甲截取的长度为x1时 p1=pˊ甲=pˊ乙 设此时甲截取的重力为ΔG，因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，所以，由 F=G=pS 可得 F甲=G甲-△G=pˊ甲S甲=p1S甲 F乙=G乙+△G=pˊ乙S乙=p1S乙 则 F甲+F乙=G甲+G乙=p1S甲+p1S乙 即 由图丙可知，p2表示甲物体完全放在乙物体上方时乙对地面的压强 则 15. 如图所示为小明家使用的一款火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档的功率为200W，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝R2=44Ω（忽略温度对电阻的影响）。低温挡时电路中的电流为___________；电阻丝R1的阻值是___________；在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.8kg的水从25℃升高到49℃，此时电火锅的加热效率为___________%[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。 【答案】 ①. 0.9 ②. 96.8 ③. 90 【解析】 【详解】[1]低温挡时电路中的电流 [2]当旋钮开关置于“0和1”接线柱时，电路断开；当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，R2、R3串联时，电路电阻最大，电功率最小，火锅处于低温挡；R1、R2并联时，电路电阻最小，电功率最大，火锅处于高温挡；电路为R2的简单电路时，火锅处于中温挡；因为低温挡的功率为高温挡功率的八分之一，所以高温挡的功率 P高=8P低=8×200W=1600W 因为高温挡时R1、R2并联，所以此时电阻丝R2的功率 因为电路的总功率等于各用电器的功率之和，所以高温挡时电阻丝R1的功率 P1=P高-P2=1600W-1100W=500W 电阻丝R1的阻值 [3]指示灯闪烁168次消耗的电能 水吸收的热量是 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.8kg×（49℃-25℃）=1.8144×105J 电火锅的加热效率为 三、简答题 16. 按照题目要求作图： （1）分别完成如甲图所示的折射光线和入射光线的光路图。 （2）如图乙所示，物体A沿光滑的斜面下滑，画出物体A所受的力的示意图。 （3）图中，将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变强。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 通过凹透镜光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经过凹透镜后发散，其反向延长线经过凹透镜的虚焦点，如图所示： 【小问2详解】 物体A在光滑的斜面上下滑，受到重力和斜面支持力的作用，如图所示： 【小问3详解】 小磁针静止时如图所示，即螺线管通电后左端应为N极，根据安培定则可判断电流方向，又因为滑动变阻器向右滑动时电阻变小，电流变大，磁性变强，故如图所示： 17. 某新型混合动力汽车有多种提供动力方式。内燃机不工作时，蓄电池向车轮输送能量；内燃机启动时，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中只由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平面上匀速行驶了0.5h，测试过程中共消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），同时蓄电池的电能增加了5.12×107J，假设所用燃料的热值为4.5×107J/kg。求： （1）测试过程中汽车行驶的距离； （2）测试过程中汽车牵引力做的功； （3）内燃机的效率。 【答案】（1）2.5×104m；（2）1×108J；（3）42% 【解析】 【详解】解：（1）由速度公式可得，汽车运动的距离 （2）因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以由图象可知，汽车的牵引力 F＝f＝4000N 则汽车牵引力做的功 （3）消耗8kg的燃料完全燃烧放出的热量 汽车牵引力做功使其前进的同时给蓄电池充电，电能增加了W电＝5.12×107J，燃料燃烧转化为有用的能量 内燃机的效率 答：（1）测试过程中汽车行驶的距离为2.5×104m； （2）测试过程中汽车牵引力做的功为1×108J； （3）内燃机的效率为42%。 18. 如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“03A”，小灯泡上标有”3V，1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。求： （1）小灯泡的电阻； （2）当S闭合，S1、S2均断开时，电路消耗的最大功率； （3）当S、S1、S2均闭合时，变阻器接入电路的最小阻值和电路消耗的最小功率。 【答案】（1）6Ω；（2）3W；（3）6Ω，3W 【解析】 详解】解：（1）由可得，小灯泡电阻 （2）当S闭合，S1、S2均断开时，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路电流，因串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流相等，由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流 由于电流表的量程为03A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，所以，当灯泡正常发光时，电路中电流最大为 I最大＝IL＝0.5A 电路消耗最大功率 P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W （3）当S、S1、S2均闭合时，滑动变阻器与R0并联，电流表测干路电流，通过R0的电流 因电流表的量程为“03A”，则干路电流最大时，变阻器接入电路的阻值最小，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的电流为 I滑＝I﹣I0＝3A﹣0.2A＝2.8A＞1A 因滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，所以，通过滑动变阻器的最大电流为I滑最大＝1A，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值 当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 则干路上的电流 I最小＝I0+I2最小＝0.2A+0.3A＝0.5A 电路消耗的总功率最小值 P最小＝UI最小＝6V×0.5A＝3W 答：（1）小灯泡的电阻为6Ω； （2）当S闭合，S1、S2均断开时，电路消耗的最大功率为3W； （3）当S、S1、S2均闭合时，变阻器接入电路的最小阻值为6Ω，电路消耗的最小功率为3W。 19. 小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）实验前，小明先想办法测凸透镜的焦距，如图甲所示，他将凸透镜正对太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距与对应的白纸被烤焦的时间，绘出图像如图乙所示。则判断该透镜的焦距f为______，然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰和光屏的中心调在透镜的______上； （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______（填“放大”或“缩小”）的实像，该实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； （3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线处，如图丁所示。则人眼在图中的______（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的______（选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （4）光屏上得到发光体清晰的像时，一只苍蝇飞到了凸透镜上，此时光屏上______（选填“A”、“B”或“C”）； A．会有苍蝇的像 B．会出现苍蝇的影子 C．发光体的像完整且暗了一些 （5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为时，有三个小组所测像距分别为，，。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______； （6）她又利用该装置研究视力的矫正问题，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图己所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜（相当于一个凹透镜），此时光屏上能成一清晰的像：若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像再次清晰，在保持透镜位置不变的条件下，下列操作可行的是______； ①将光屏远离透镜；②将光屏靠近透镜；③将蜡烛远离透镜；④将蜡烛靠近透镜 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ （7）小周又在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，透过水杯观察，如图庚所示，现将泥娃逐渐远离水杯，看到的小泥娃像______（选填“变瘦”、“变高”、“先变胖后变瘦”或“先变高后变矮”）。 【答案】 ①. 12 ②. 主光轴 ③. 放大 ④. 投影仪 ⑤. B ⑥. 4 ⑦. C ⑧. 光屏上没有呈现清晰的像就记录像距了 ⑨. D ⑩. 先变胖后变瘦 【解析】 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm；根据凸透镜成像规律中实验的要求，为使其成像在光屏的中心，必须让三者中心放在同一高度上，也就是在凸透镜的主光轴上。 （2）[3][4]实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时，此时的像距大于物距，所以在光屏上可得到一个清晰的倒立、放大的实像，该实验现象可以说明投影仪的成像特点。 （3）[5][6]保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时的u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，光屏上承接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像，故4图符合像的性质；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察。 （4）[7]光屏上的实像是发光体发出的光经凸透镜折射后会聚成的，一只苍蝇飞到了凸透镜上，物体发出的光被苍蝇挡住一些，但不妨碍成像，所以光屏上呈现的仍然是物体的完整的实像，只是光被挡住一些，导致会聚在光屏上的实像要暗一些；由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像，虚像不能成在光屏上，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （5）[8] 对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，之所以出现物距均为时，有三个小组所测像距分别为，，的情况，是因为光屏上没有呈现清晰的像就记录像距了。 （6）[9]近视眼是晶状体变厚，晶状体对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜使光线发散一些，使像呈在视网膜上；若“取”下近视眼镜（即取下凹透镜），像又回到视网膜前，此时的像距减小了，要使光屏上重新出现清晰的像，需要光屏靠近透镜或蜡烛靠近透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （7）[10]水杯由于其特殊的形状，左右部分相当于凸透镜。当泥娃位于其一倍焦距以内时，成正立放大的虚像，且物距越大，成的像越大，左右可以放大，但高度不变，所以先变胖；当泥娃位于其一倍焦距以外时，成实像，且物距越大，成的像越小，左右缩小，但高度不变，所以再变瘦。 20. 如图甲所示，用①弹簧测力计②木块③砝码④长木板⑤毛巾装置做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。 （1）为了测出滑动摩擦力的大小，弹簧测力计应沿水平方向__________拉动木块。 （2）弹簧测力计示数为1N时，物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为f1，当示数为2N时，物体仍处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为f2，则f1__________f2。 （3）多次增加砝码质量，重复实验，记录数据，作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像如图乙所示；在长木板上铺上毛巾重复上述实验，则f和F的关系图像在图乙中的__________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）区域。 （4）选用本实验器材中的__________（选填器材序号），再添加斜面和小车，还可以完成苏科版教材中“探究动能大小与速度有关”的实验。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. < ③. I ④. ②、④ 【解析】 【详解】（1）[1]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件可知，拉力大小等于摩擦力的大小。 （2）[2]弹簧测力计示数为1N时，物体处于静止状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力大小是；弹簧测力计示数为2N时，物体处于静止状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力大小是；所以。 （3）[3]在长木板上铺上毛巾，压力不变，接触面变粗糙变大，滑动摩擦力变大，则f和F的关系图像在图乙中的I区域。 （4）[4]研究速度对动能大小的影响时，应让小车从斜面的不同高度滑下，这样小车在到达水平木板时的速度是不同的，通过比较小车撞击木块移动的距离来比较动能的大小，故实验中还需要用到木块和长木板，即②、④。 21. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有电源（恒为4.5V），定值电阻R1（5Ω）、 R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），变阻器R'“50Ω 1A”、电压表（0~3V、0~15V）、电流表（0~0.6A）、开关、导线若干。小燕设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，若电路故障只出现在R1和R′上，则电路故障是___________； （2）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最___________（左/右）端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，为___________A； （3）保持滑片P位置不变，断开开关，用R2，替换R1，再闭合开关，发现电压表示数变___________（大/小），应向 ___________（左/右）移动滑片 P 才能满足实验要求； （4）将电阻R3、R4、R5，依次替换R2，重复实验，并绘制出l-R图像如图两所示，由图像可得出的结论是：___________； （5）为完成该实验探究，滑动变阻器连入电路的最小阻值为___________； （6）以现有的实验器材实验，定值电阻两端的预设电压可取的范围为___________V； （7）小燕利用甲电路图测量某未知电阻时，发现由于电表本身电阻的影响，选成测量结果有误差。现采用图丁所示电路，能较准确的测量Rx的阻值，已知C、D之间的电压U保持不变。当S接通c时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A，当S接通d时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，则待测电阻Rx的阻值为___________Ω。 【答案】 ①. R1短路 ②. 右 ③. 0.5 ④. 大 ⑤. 右 ⑥. 见解析 ⑦. 4Ω ⑧. 1.5V~3V ⑨. 70 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲知，实验电路是串联电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关，电流有示数，说明电路无断路，电压表无示数，若故障只出现在R1和R′上，则可能是电压表并联的R1短路了，电压表相当于并在导线两端，示数为0。 （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值处，即甲电路中，变阻器的最右端。 [3]由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A。 （3）[4][5]用电阻较大的电阻R2替代R1，滑片位置不变时，据串联电路的分压特点，R2分去的电压变大，所以电压表示数变大，应向右移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变大，分去的电压变大，保持定值电阻两端的电压不变，才能探究电流与电阻的关系。 （4）[6]由图丙知，每组对应的电流与电阻的乘积是一个定值，所以得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[7]定值电阻两端的电压不变，为2.5V，则滑片变阻器两端的电压 U滑=U总-U=4.5V-2.5V=2V 由串联电路的分压特点知，当定值电阻的阻值最小时，变阻器接入电路的阻值也最小，则有 解得，变阻器接入电阻的最小阻值R小=4Ω。 （6）[8]由题意知，当定值电阻接入电路的阻值为最小5Ω，其两端的电压为最大值时，电路的电流最大，为0.6A。所以定值电阻两端的最大电压 U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V 据串联电路的分压特点知，当定值电阻接入电路的阻值最大，变阻器接入电路的阻值也最大，则有 解得，变阻器接入电路的最大阻值 R大=12.5Ω<50Ω 所以U最大=3V满足题意。当变阻器及定值电阻接入电路的阻值都是最大，电路中的电流最小为 此时定值电阻两端的电压最小 U小=I小R5=0.06A×25Ω=1.5V 所以定值电阻两端的预设电压范围为1.5V~3V。 （7）[9]由图丁知，当S接通c时，电压表测未知电阻两端的电压，电流表测通过未知电阻及电压表的总电流；当S接通d时，电流表测通过未知电阻的电流，电压表测未知电阻及电流表两端的总电压，即电源电压。所以电源电压为12V，当电路中的电流为0.2A时，有 12V=10V+0.2A×RA 当电流为0.15A时，有 12V=0.15A×(Rx+RA) 解以上两式得待测电阻Rx=70Ω。 22. 阅读短文，回答问题： 电动自行车 电动自行车主要由蓄电池、电动机、控制系统组成。 蓄电池通常用能量密度大锂电池，所谓能量密度是指电池储备的能量与质量比值。 控制系统中的调速部分主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化；控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开。 正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。 下表是某型号电动自行车的相关数据。 质量m/kg 40 电能转化为机械能的效率η 75% 工作电压U/V 48 规定行驶速度v/ ≤10 （1）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的______（填物理实验器材名称），它和电动机______（选填“串联”或“并联”）在一起使用。当调速部分的控制器输出控制电压UK＝1V时，电动机中______（有/无）电流通过； （2）若该电动车锂电池的能量密度为，锂电池的总质量为6kg，则其最多能够储备的能量为______； （3）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是______。U1的大小每分钟有一万次周期性变化，U1的变化周期T为______s； （4）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是______； A．霍尔传感器产生的电压U0减小 B．磁铁与霍尔传感器的距离减小 C．每次K闭合与断开时间之比变小 D．每次K闭合与断开时间之和变大 （5）质量为50kg的小明骑该电动车以最大规定速度在水平路面匀速行驶时，电动车所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图所示，则该过程中克服摩擦力做功的功率为______W，通过电动车的平均电流为______A。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 串联 ③. 有 ④. 1.5 ⑤. 先减小后增大 ⑥. ⑦. B ⑧. 225 ⑨. 6.25 【解析】 【详解】（1）[1]由文中信息“控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。”可知，电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器。 [2]由串联分压的特点可知，控制器应与电动机串联在电路中使用。 [3]UK＝1V，图甲中开关K闭合，图甲中电路为通路，所以电动机中有电流通过。 （2）[4]该电动车锂电池的能量密度为，锂电池的总质量为6kg，则其最多能够储备的能量为 （3）[5]将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近，条形磁铁磁性中间弱、两端强，所以磁性先变弱后变强，由产生的电压U0随磁场增强而增大可知，霍尔传感器产生电压的变化情况是先减小后增大。 [6]U1的变化周期T为 （4）[7]A．正常行驶时，电动自行车U1随时间周期性变化是一定的，则K闭合时间变长，即U1小于U0的时间变长，UK＝1V的时间变长，U0变大，故A错误； B．U0变大，因U0随磁场增强而增大，所以霍尔传感器周围的磁场变强，即磁体与霍尔传感器间的距离减小，故B正确； C．电动自行车在行驶过程中，转动手柄转套后，车速增大，每次K闭合与断开的时间的比值变大，故C错误； D．由于变化周期为每次K闭合与断开时间之和，变化周期不变，每次K闭合与断开时间之和不变，故D错误。 故选B。 （5）[8]小明和车的总质量 由图可知，摩擦力为 最快速度为，则该过程中克服摩擦力做功的功率为 [9]电动自行车效率为75%，则电动车消耗的电功率为 工作电压为48V，平均电流 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$