精品解析：江苏省南通市启东市2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

2023-2024学年江苏省南通市启东市九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. “以人为本，创建平安和谐校园”是构建和谐社会重要组成部分，同学们在日常生活中必须注意用电安全，珍爱生命。下列有关安全用电方面的说法，正确的是（　　） A. 在家庭电路中控制灯泡的开关应连接在火线上 B. 金属外壳的用电器可以使用双孔插座 C. 检测电路时，手不可以接触测电笔任何金属部位 D. 水是绝缘体，所以湿抹布可以擦拭插座板 2. 如图是家庭安装的电能表示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 此时电能表的示数为32068.1J B. 用该电能表和秒表可以估测家庭中用电器的实际功率 C. 该电能表的基本电流为40A D 家中用电器消耗0.2度电能，该电能表指示灯闪烁6000次 3. 下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（　　） A. 暖手宝暖手 B. 棉被被晒热 C. 烧水水温升高 D. 搓手取暖 4. 杭州第19届亚运会上，中国女篮战胜日本女篮获得了金牌。如图所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 篮球在最高点C时，动能为零 B. 篮球在D点的机械能大于在A点的机械能 C. 篮球从A点运动到D点的动能先增大后减小 D. 篮球从A点运动到C点时，动能转化为重力势能 5. 下列关于热机，说法错误的是（　　） A. 热机功率越大，效率必定越高 B. 为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C. 不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但热机效率始终小于1 D. 四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 6. 关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A. 伏安法测小灯泡电功率实验原理是 B. 两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差 C. 两个实验使用的实验器材完全相同 D. 伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法 7. 有两只普通白炽灯泡L1、L2，其中L1标有“220V，60W”、L2标有“220V，30W”。忽略温度对灯丝电阻的影响，当两灯串联在220V的电路中时（　　） A. I1∶I2=2∶1 B. U1∶U2=2∶1 C. P1∶P2=1∶2 D. P1∶P2=2∶1 8. 工人用滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙，若10s内将重360N的物体匀速提升4m。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端的拉力为120N B. 绳端拉动的速度为0.8m/s C. 拉力做功的功率为144W D. 该滑轮组的机械效率为92.3% 9. 如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为0.6W，下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为15Ω C. 再闭合开关S2时，电路总功率将增加0.9W D. 若将电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源两端，电路消耗的总功率是4W 10. 如图，D为电子元件，其两端的电压UD保持不变，R为定值电阻，E为电压可调的电源，下列描述电路中R消耗功率PR、D消耗功率PD、电源电压U、R两端电压UR随电流I的变化关系的图像中，错误的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题：本大题共3小题，共11分。 11. 电灯的发明，照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的______（选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，而图乙所示节能、环保的LED灯，主要是用______（选填“绝缘体材料”、“超导材料”或“半导体材料”）制成的。某品牌一盏“220V，100W”的白炽灯发光效率仅为8%，其亮度相当于一盏“220V，10W”LED灯的亮度，则该品牌的LED灯发光效率为______%。 12. 如图所示，工人将重为600N的货物搬到距地面1m高的车厢。他用长为3m的木板搭成斜面，并用沿着斜面向上大小为400N的力，在15s内，将货物匀速从底端推到顶端。该过程中，推力做功的功率为______W；斜面的机械效率为______%；此坡度摩擦力大小为______N；如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，机械效率______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 13. 如图是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为1100W，低温挡功率为440W。当开关S置于2位置时，空气炸锅处于______挡（选填“高温”或“低温”），R2阻值为______Ω；当开关S置于1位置时，流过R1的电流是______A；高温挡正常工作7min时间产生的热量能使2L的水从20℃加热到______℃。[1个标准大气压下，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 三、作图题：本大题共3小题，共6分。 14. 如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力和动力臂L1，并画出阻力和阻力臂L2。 15. 如图所示，在○里填上适当的电表符号，要求开关闭合后，电路连接正常。 16. 请你将图中的元件连成符合安全用电原则的照明电路 四、实验探究题：本大题共5小题，共30分。 17. 在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示： （1）实验中必须要选取______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体； （2）选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内______； （3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为______，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体______（选填“甲”或“乙”）作为供暖物质，其效果更佳。 18. 如图甲所示，这是升降机部分原理图，电源电压恒为6V，R0为定值电阻，电压表量程为，压敏电阻的阻值随所受压力大小的变化关系如图乙所示。小华同学根据这些数据，设计了一个简易“重量表”；当放在升降机里面的物块重量不同时，电压表读数也不同，在对应的刻度上标明重量数值，就做成了一个“重量表”。当压敏电阻所受压力为0时，电压表示数为1V。 （1）电阻R0的阻值为______； （2）当物块重量为2000N时，电压表的示数为______V； （3）当压敏电阻所所受压力增大时，电压表的示数将______；为了电路各元件均不损坏时，压敏电阻上的最大压力不能超过______N，此时电路的总功率为______W。 19. 小华用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气。 （1）闭合开关前，应保持A、B两U形管内液面______； （2）通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的______的变化，采用的研究方法是______； A.转换法 B.控制变量法 C.建模法 （3）实验中，乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的______不等； （4）如图所示，乙容器外部并联5Ω电阻丝时，甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是______； （5）实验过程中乙容器外部5Ω电阻损坏了，可以用______（选填“10Ω”或“200Ω”）的电阻完成实验。 20. 测量小灯泡正常发光时电阻的实验如图甲所示。小灯泡的额定电压U额=3.8V，滑动变阻器的规格是“50Ω，2A”，电源电压U恒为9V。 （1）将电路补充完整，需连接图中______（选填“A、B、C、D”）两个接线柱，闭合开关前，应将开关滑至最______侧； （2）闭合开关，电流表和电压表均无示数，仅将b导线从灯泡右侧接线柱改接到电流表的“-”接线柱上，发现只有电压表的示数变大，若电路中只有一处故障，则故障可能是______； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数），小灯泡工作1min消耗的电能为______J； （4）小明利用图甲的实验器材，添加电阻箱R0和单刀双掷开关S1也测出了该灯正常发光时的电阻，电路如图丙所示。将电阻箱R0调为10Ω后，进行了如下操作： ①闭合开关S，S1接______，调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为U额； ②仅将S1改接另一端，记录电压表示数U1； 则小灯泡正常发光时的电阻RL=______（用物理量的符号表示）。 （5）在小明实验的基础上，若要通过多次测量来减小误差，下列操作不可行的是（　　） A. 仅将电阻箱的阻值调为5Ω，重复步骤①② B. 仅将电阻箱的阻值调为20Ω，重复步骤①② C. 仅将滑动变阻器和电阻箱位置互换，重复步骤①② 21. 小张和小超通过学习得知食盐水溶液也能导电，他们运用实验探究食盐水溶液的电阻与哪些因素有关时，提出了以下的猜想： 猜想1：食盐水溶液的电阻与溶液的浓度有关； 猜想2：食盐水溶液的电阻与电极之间的距离有关； 提供器材：水、食盐、烧杯、小药勺、两节新干电池、刻度尺、铜片、电流表、导线若干。小张设计如图所示的装置，进行探究实验。 小超认为如图所示的装置不恰当，而将小灯泡换成电流表进行实验。 次数 铜片插入深度/cm 铜片间距/cm 加盐量/勺 电流表示数/A 1 6 3 1 0.10 2 6 3 2 0.14 3 6 3 3 0.20 4 6 2 1 0.12 5 6 4 1 0.08 （1）使用小灯泡进行实验不恰当的主要原因是______； （2）根据第______次实验的数据可知“猜想1”______； （3）根据第______次实验的数据，盐水浓度和插入深度相同时，盐水的电阻随金属片间距离的增大而______； （4）老师认为他们学习小组的研究很有价值，可以继续探究食盐水溶液的导电性与其他因素有关，请你提出值得研究的两个问题，______、______（合理即可）。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 22. 如图所示，我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”号在进行低空投水表演，若航行1600s，飞机消耗航空燃油1200kg，发动机的平均功率为1.5×107W，航空燃油的热值为4.0×107J/kg。求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； （2）发动机所做的功； （3）发动机的效率。 23. 在如图所示的电路中，灯泡L标有“6V，3W”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为48Ω。求： （1）灯泡的电阻。 （2）当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，灯泡L正常发光，电流表示数为1.1A，求R0的阻值。 （3）当S闭合、S1断开，且滑片P移动到中点时，通电1min电路产生总热量。 六、综合题：本大题共1小题，共10分。 24. 阅读材料，回答问题。 如图甲所示是一款新科技运动器械——电动水翼冲浪板，下表是其相关参数，其结构示意图如图乙。内部含有的电机推动水翼板向前运动，玩家通过板体站立就实现了水上飞行。内部电机电源是电压为48V的蓄电池组，电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg） 品牌 自重 最大载重 最大速度 蓄电池电压 蓄电池容量 电机额定电压 电机额定功率 电机效率 苇渡 25kg 100kg 36km/h 48V 40Ah 48V 3000W 80% （1）下列关于水翼冲浪板及其蓄电池的说法错误的是 __。 A．水翼冲浪板材料具有高强度、耐腐蚀、平衡性好等特点 B.高端的冲浪板材料选用碳纤维，比玻璃纤维更轻，很坚固 C.蓄电池充、放电的过程中，电能、机械能互相转化 D.蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的 （2）当水翼冲浪板的蓄电池充满电，其储存的电能约 __J，冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时，电机最大电流为 __A，电机提供的动力为 __N； （3）质量为75kg的运动员站在冲浪板上，以最大速度前行了5.4km，此时阻力是总重力的0.2倍，则阻力为 __N，蓄电池消耗的电能为 __kW•h； （4）为了防止速度过快对人造成伤害，小明利用压力传感器设计了一个“感知自启系统”，如图丙所示。该系统由“感知电路”、“控制电路”等组成。其中电源由蓄电池提供，R是电阻箱，RP是压力传感器，可视为可变电阻，它的阻值与压力变化的对应关系如下表所示： F/×103N 1 2 3 4 6 RP/Ω 18 9 6 4.5 3 ①若a、b两端电压必须等于或大于36V时，控制电路才能启动反推电动机进入工作状态。小明设定压力为4.5×103N时反推电动机工作，电阻箱的阻值至少应调到 __Ω，此Rp消耗的电功率为 __W； ②为了能使控制电路在压力较弱时就能启动反推电动机进入工作状态，可采取的措施：__（写出一种方法即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年江苏省南通市启东市九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. “以人为本，创建平安和谐校园”是构建和谐社会的重要组成部分，同学们在日常生活中必须注意用电安全，珍爱生命。下列有关安全用电方面的说法，正确的是（　　） A. 在家庭电路中控制灯泡的开关应连接在火线上 B. 金属外壳的用电器可以使用双孔插座 C. 检测电路时，手不可以接触测电笔任何金属部位 D. 水是绝缘体，所以湿抹布可以擦拭插座板 【答案】A 【解析】 【详解】A．家庭电路中控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A正确； B．有金属外壳的用电器应使用三孔插座，这样使金属外壳接地，防止漏电而触电，故B错误； C．使用测电笔时笔尖应该接触被测导线，手指按住笔尾金属体，故C错误； D．生活用水是导体，湿抹布擦拭插座板，容易发生触电事故，故D错误。 故选A。 2. 如图是家庭安装的电能表示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 此时电能表的示数为32068.1J B. 用该电能表和秒表可以估测家庭中用电器的实际功率 C. 该电能表的基本电流为40A D. 家中用电器消耗0.2度电能，该电能表指示灯闪烁6000次 【答案】B 【解析】 【详解】A．电能的单位是，该电能表的示数为32068.1，故A错误； B．用该电能表和秒表可以测量用电器单独工作一段时间内消耗电能，根据利用电能表参数和计算用电器单独工作的电功率，故B正确； C．电能表的标定电流为10A，最大电流为40A，故C错误； D．“”是指接在这个电能表上的用电器每消耗1即1度的电能，电能表指示灯闪烁3000次，则家中用电器消耗0.2度电能，该电能表指示灯闪烁次数 故D错误。 故选B。 3. 下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（　　） A. 暖手宝暖手 B. 棉被被晒热 C. 烧水水温升高 D. 搓手取暖 【答案】D 【解析】 【详解】A．暖手宝暖手，手通过暖手宝吸收热量，温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B．棉被被晒热，棉被从阳光中吸收热量、温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意； C．烧水水温升高，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D．用双手互相摩擦取暖，该过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 4. 杭州第19届亚运会上，中国女篮战胜日本女篮获得了金牌。如图所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 篮球在最高点C时，动能为零 B. 篮球在D点的机械能大于在A点的机械能 C. 篮球从A点运动到D点的动能先增大后减小 D. 篮球从A点运动到C点时，动能转化为重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．篮球在最高点C时，速度不为零，动能不为零，故A错误； B．在不计空气阻力的情况下，没有机械能损失，篮球在D点的机械能等于在A点的机械能，故B错误； CD．篮球质量不变，从A点运动到C点的过程中速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；从C点运动到D点的过程中速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，所以动能的变化是先减小后增大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 下列关于热机，说法错误的是（　　） A. 热机功率越大，效率必定越高 B. 为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C. 不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但热机效率始终小于1 D. 四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出热量的比值，比值越大，热机效率越高；功率是指热机做功的快慢，功率和机械效率没有关系，故A错误，符合题意； B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，故B正确，不符合题意； C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但是工作过程中能量损失不可避免，所以热机效率始终小于1，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机的压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选A。 6. 关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A. 伏安法测小灯泡电功率实验原理是 B. 两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差 C. 两个实验使用的实验器材完全相同 D. 伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法 【答案】C 【解析】 【详解】A．分别用电压表和电流表测出灯泡两端的电压和通过的电流，根据P=UI求灯泡的电功率，伏安法测小灯泡电功率实验原理是P=UI，故A错误； B．“伏安法测小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的找电阻丝的电阻与温度的关系，“伏安法测小灯泡的电功率”的实验多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于实际电压时，实际功率和额定功率的关系，故B错误； C．根据和P=UI知这两个实验可以使用同一电路，测量小灯泡两端的电压和电流，两个实验使用的实验器材完全相同，故C正确； D．两个实验都没有采用控制变量法，故D错误。 故选C。 7. 有两只普通白炽灯泡L1、L2，其中L1标有“220V，60W”、L2标有“220V，30W”。忽略温度对灯丝电阻的影响，当两灯串联在220V的电路中时（　　） A. I1∶I2=2∶1 B. U1∶U2=2∶1 C. P1∶P2=1∶2 D. P1∶P2=2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】由 灯泡L1、L2的电阻分别为 所以两灯泡的电阻之比为 由于串联电路电流处处相等，所以两灯泡电流之比为 故A错误； 灯泡两端电压之比为 故B错误； CD．两灯泡电功率之比为 故C正确，D错误。 故选C。 8. 工人用滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙，若10s内将重360N的物体匀速提升4m。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端的拉力为120N B. 绳端拉动的速度为0.8m/s C. 拉力做功的功率为144W D. 该滑轮组的机械效率为92.3% 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，提起重270N的物体时，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 即 解得 A．由甲图可知，连在动滑轮上绳子的段数为3，不计绳重及摩擦，当提升的物体重力为360N时，绳子自由端的拉力为 故A错误； B．绳端拉动的速度 故B错误； C．拉力做功的功率为 故C错误； D．当匀速提升重360N的物体时，滑轮组的机械效率 故D正确。 故选D。 9. 如图甲是定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，现将它们接入如图乙所示电路中。只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为0.6W，下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为15Ω C. 再闭合开关S2时，电路总功率将增加0.9W D. 若将电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源两端，电路消耗的总功率是4W 【答案】D 【解析】 【详解】AB．只闭合开关时，电路为L的简单电路，由图像可知，当灯泡电压为3V时，灯泡的电流为0.2A，灯泡的实际功率恰好为 则电源电压为3V，则此时小灯泡L的电阻为 故AB正确，不符合题意； C．再闭合开关时，L与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以此时的电压为3V，由图像可知，通过R的电流为0.3A，的功率为 所以电路总功率将增加0.9W，故C正确，不符合题意； D．由图知当电流为0.2A时，小灯泡两端的电压为3V，定值电阻R两端的电压为2V，则电源电压恰好为 所以若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在5V的电源两端，电路中的电流为0.2A，则整个电路消耗的总功率为 故D错误，符合题意。 故选D。 10. 如图，D为电子元件，其两端的电压UD保持不变，R为定值电阻，E为电压可调的电源，下列描述电路中R消耗功率PR、D消耗功率PD、电源电压U、R两端电压UR随电流I的变化关系的图像中，错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，定值电阻R与电子元件D串联。 A．R消耗的功率PR＝I2R，根据二次函数关系可知，PR～I的关系为开口向上的抛物线，故A正确，不符合题意； B．电子元件D两端的电压UD不变，由PD＝UDI可知，PD～I的关系为正比例函数图像，故B正确，不符合题意； C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由可得，电源的电压 U＝IR+UD 因R、UD均不变，则U～I的关系为一次函数，图像是不过原点的直线，故C错误，符合题意； D．由UR＝IR可知，UR～I关系是正比例函数图像，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、填空题：本大题共3小题，共11分。 11. 电灯的发明，照亮了人类生活的每一个角落。图甲所示的白炽灯是利用电流的______（选填“热效应”“磁效应”或“化学效应”）使灯丝达到白炽状态而发光的，而图乙所示节能、环保的LED灯，主要是用______（选填“绝缘体材料”、“超导材料”或“半导体材料”）制成的。某品牌一盏“220V，100W”的白炽灯发光效率仅为8%，其亮度相当于一盏“220V，10W”LED灯的亮度，则该品牌的LED灯发光效率为______%。 【答案】 ①. 热效应 ②. 半导体材料 ③. 80 【解析】 【详解】[1]电流具有热效应，图甲所示的白炽灯是利用电流的热效应使灯丝达到白炽状态而发光的，电能除了转化为光能，还转化为内能。 [2]LED灯主要是用半导体材料制成的，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。 [3]灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率之比，即 因10W的节能灯与100W的白炽灯在正常工作时发光效果相当，所以两灯泡获得光能的功率相等，则 即 解得该白炽灯的发光效率 12. 如图所示，工人将重为600N的货物搬到距地面1m高的车厢。他用长为3m的木板搭成斜面，并用沿着斜面向上大小为400N的力，在15s内，将货物匀速从底端推到顶端。该过程中，推力做功的功率为______W；斜面的机械效率为______%；此坡度摩擦力大小为______N；如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，机械效率______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 80 ②. 50 ③. 200 ④. 变大 【解析】 【详解】[1]工人在该过程中做的总功为 推力做功的功率为 [2][3]工人在该过程中做的有用功 斜面的机械效率 推力做的额外功 由得摩擦力 [4]如果斜面的倾斜程度增大，在其他条件均不变的情况下，斜面高不变、斜面长变小，物体对斜面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，摩擦力变小，拉力做的额外功变小，而有用功不变，由 可知斜面的机械效率变大。 13. 如图是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为1100W，低温挡功率为440W。当开关S置于2位置时，空气炸锅处于______挡（选填“高温”或“低温”），R2阻值为______Ω；当开关S置于1位置时，流过R1的电流是______A；高温挡正常工作7min时间产生的热量能使2L的水从20℃加热到______℃。[1个标准大气压下，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 ①. 低温 ②. 110 ③. 3 ④. 75 【解析】 【详解】[1]由图可知，当开关S接1时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，空气炸锅处于高温挡；当开关S接2时，只有工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，空气炸锅处于低温挡。 [2]由可知，阻值 [3]当开关S置于1位置时，、并联，此时的电功率 由可知，此时流过的电流 [4]空气炸锅高温挡工作产生的热量 根据题意可知，水吸收的热量 由可知，水的质量 由可知，水的末温 三、作图题：本大题共3小题，共6分。 14. 如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时最小拉力和动力臂L1，并画出阻力和阻力臂L2。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。动力F1作用在A点，当OA为F1的力臂时，力臂最长，此时力F1最小，并且F1的方向垂直杠杆向上，从A点垂直杠杆向上画出F1的示意图，即为最小拉力；阻力即为悬挂物体的绳子对杠杆竖直向下的拉力，过支点O作阻力力的作用线的垂线段即为阻力臂L2，作图如下： 15. 如图所示，在○里填上适当的电表符号，要求开关闭合后，电路连接正常。 【答案】 【解析】 【详解】如图所示： 闭合开关，圆圈1内电表与左边灯泡串联，圆圈1内电表电流表，圆圈2内电表是电压表，如果是电流表，会将电源短路，如图所示： 16. 请你将图中的元件连成符合安全用电原则的照明电路 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】开关和灯泡的连接方法：火线先过开关，在入灯泡顶端的金属点，螺旋套再与零线相连。三孔插座的连接方法：左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示： 四、实验探究题：本大题共5小题，共30分。 17. 在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示： （1）实验中必须要选取______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体； （2）选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内______； （3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为______，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体______（选填“甲”或“乙”）作为供暖物质，其效果更佳。 【答案】（1）质量 （2）吸热相同 （3） ①. 1∶2 ②. 乙 【解析】 【小问1详解】 根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同不同物质密度不同，根据，体积相同的不同物质质量不同，实验中必须要选取质量相等的甲、乙两种液体。 【小问2详解】 选用两个规格相同的电加热器，由转换法，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内吸热相同。 【小问3详解】 [1][2]根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像知，加热5分钟吸热相同，甲升高的温度为 乙升高的温度为 根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为 因乙的比热容大，根据，在质量和升高的温度相同时，乙吸热多，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体乙作为供暖物质，其效果更佳。 18. 如图甲所示，这是升降机的部分原理图，电源电压恒为6V，R0为定值电阻，电压表量程为，压敏电阻的阻值随所受压力大小的变化关系如图乙所示。小华同学根据这些数据，设计了一个简易“重量表”；当放在升降机里面的物块重量不同时，电压表读数也不同，在对应的刻度上标明重量数值，就做成了一个“重量表”。当压敏电阻所受压力为0时，电压表示数为1V。 （1）电阻R0的阻值为______； （2）当物块重量为2000N时，电压表的示数为______V； （3）当压敏电阻所所受压力增大时，电压表的示数将______；为了电路各元件均不损坏时，压敏电阻上的最大压力不能超过______N，此时电路的总功率为______W。 【答案】（1）40Ω （2）1.5 （3） ①. 增大 ②. 4000 ③. 0.45 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端的电压。当压力为零时，已知电压表示数为1V，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得压敏电阻两端电压为 由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为200欧姆，则电路中的电流为 电阻R0的阻值为 【小问2详解】 由图乙所示图像可知，压敏电阻所受压力为2000N时，对应的压敏电阻的阻值为120欧姆，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数为 【小问3详解】 [1]由图像可知，压力增大时，R1的阻值变小，根据电阻的串联特点可知总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大。 [2]由于电压表量程为，则根据串联电路的电压特点可知，当电压表的示数为3V时，压敏电阻所受压力最大，此时电路中的电流 压敏电阻两端的电压 压敏电阻的阻值 由图乙所示图像可知，压敏电阻所受最大压力为4000N。 [3]此时电路的总功率为 19. 小华用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”，甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气。 （1）闭合开关前，应保持A、B两U形管内液面______； （2）通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的______的变化，采用的研究方法是______； A.转换法 B.控制变量法 C.建模法 （3）实验中，乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的______不等； （4）如图所示，乙容器外部并联5Ω电阻丝时，甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是______； （5）实验过程中乙容器外部的5Ω电阻损坏了，可以用______（选填“10Ω”或“200Ω”）的电阻完成实验。 【答案】（1）相平 （2） ①. 温度 ②. A （3）电流 （4）4∶1 （5）10Ω 【解析】 【小问1详解】 根据转换法，可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，故闭合开关前，由于U形管左右两管上方的气压相同，都等于大气压，根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平。 【小问2详解】 [1][2]通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的压强（温度）的变化，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法，故选A。 【小问3详解】 乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联后与甲容器内部的电阻串联接入电路，并联电路干路电流等于各支路电流之和，甲容器内部的电阻在干路中，因此通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流，所以乙容器外部的电阻的作用是为了使甲、乙容器内导体的电流不相等。 【小问4详解】 图中三个电阻的阻值相等，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知I甲=2I乙，根据焦耳定律可知，甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比 【小问5详解】 根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知若选200Ω的电阻与乙容器内部的5Ω电阻并联，通过200Ω的电阻的电流与通过5Ω电阻的电流相差较大，且通过200Ω的电阻的电流很小，也就是说通过甲、乙容器内两个5Ω的电阻的电流相差不大，会造成实验现象不明显，所以选10Ω的电阻并联接入电路，才能起到明显分流的作用，才可以完成实验。 20. 测量小灯泡正常发光时电阻的实验如图甲所示。小灯泡的额定电压U额=3.8V，滑动变阻器的规格是“50Ω，2A”，电源电压U恒为9V。 （1）将电路补充完整，需连接图中______（选填“A、B、C、D”）两个接线柱，闭合开关前，应将开关滑至最______侧； （2）闭合开关，电流表和电压表均无示数，仅将b导线从灯泡右侧接线柱改接到电流表的“-”接线柱上，发现只有电压表的示数变大，若电路中只有一处故障，则故障可能是______； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留一位小数），小灯泡工作1min消耗的电能为______J； （4）小明利用图甲的实验器材，添加电阻箱R0和单刀双掷开关S1也测出了该灯正常发光时的电阻，电路如图丙所示。将电阻箱R0调为10Ω后，进行了如下操作： ①闭合开关S，S1接______，调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为U额； ②仅将S1改接另一端，记录电压表示数U1； 则小灯泡正常发光时的电阻RL=______（用物理量的符号表示）。 （5）在小明实验的基础上，若要通过多次测量来减小误差，下列操作不可行的是（　　） A. 仅将电阻箱的阻值调为5Ω，重复步骤①② B. 仅将电阻箱的阻值调为20Ω，重复步骤①② C 仅将滑动变阻器和电阻箱位置互换，重复步骤①② 【答案】（1） ①. A、C ②. 右 （2）导线c断路 （3） ① 12.7 ②. 68.4 （4） ①. b ②. （5）B 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，已将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中，滑动变阻器接入电路中要“一上一下”，因此应将滑动变阻器的A接线柱与C相连。 [2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到至阻值最大处，即最右侧。 【小问2详解】 闭合开关，电流表和电压表均无示数，说明与电压表并联的电路以外的电路断路；仅将b导线从灯泡右侧接线柱改接到电流表的“-”接线柱上，发现只有电压表的示数变大，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，与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则故障可能是导线c断路。 【小问3详解】 [1]电流表的示数如图乙所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 [2]小灯泡工作1min消耗的电能为 【小问4详解】 ①[1]图丙中，开关S闭合，S1接到b，则电压表测小灯泡两端的电压，调节滑片可使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。 ②[2]仅将S1改接到另一端，即S1接a，则小灯泡仍正常发光。此时电压表测电阻箱R0及小灯泡两端的总电压，则R0两端的电压 U0=U1-U额 电路中的电流 小灯泡正常发光时的电阻 【小问5详解】 AB．灯泡额定电流为0.3A，电源电压U恒为9V；当灯泡正常发光时，电路的总电阻为 小灯泡正常发光时的电阻为12.7Ω，则电阻箱和滑动变阻器接入电路在阻值为 若将电阻箱的阻值调为5Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为12.3Ω，此时灯泡可以正常发光；若将电阻箱的阻值调为20Ω，根据串联分压原理可知，灯泡两端电压小于3.8V，灯泡不能正常发光，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．将滑动变阻器和电阻箱位置互换，通过调节滑动变阻器使灯泡正常发光，通过开关的转换，电压表测灯泡和滑动变阻器两端的电压，灯泡仍正常发光；根据串联电路电压规律可求出电阻箱两端电压，根据欧姆定律求出串联电路的电流，利用求出小灯泡正常发光时的电阻，故C正确，不符合题意。 故选B。 21. 小张和小超通过学习得知食盐水溶液也能导电，他们运用实验探究食盐水溶液的电阻与哪些因素有关时，提出了以下的猜想： 猜想1：食盐水溶液的电阻与溶液的浓度有关； 猜想2：食盐水溶液的电阻与电极之间的距离有关； 提供器材：水、食盐、烧杯、小药勺、两节新干电池、刻度尺、铜片、电流表、导线若干。小张设计如图所示的装置，进行探究实验。 小超认为如图所示的装置不恰当，而将小灯泡换成电流表进行实验。 次数 铜片插入深度/cm 铜片间距/cm 加盐量/勺 电流表示数/A 1 6 3 1 0.10 2 6 3 2 0.14 3 6 3 3 0.20 4 6 2 1 0.12 5 6 4 1 0.08 （1）使用小灯泡进行实验不恰当的主要原因是______； （2）根据第______次实验的数据可知“猜想1”______； （3）根据第______次实验的数据，盐水浓度和插入深度相同时，盐水的电阻随金属片间距离的增大而______； （4）老师认为他们学习小组的研究很有价值，可以继续探究食盐水溶液的导电性与其他因素有关，请你提出值得研究的两个问题，______、______（合理即可）。 【答案】（1）电阻变化较小时，灯泡的亮度变化不明显，无法比较电阻大小 （2） ①. 1、2、3 ②. 正确 （3） ①. 1、4、5 ②. 增大 （4） ①. 食盐水溶液的电阻与溶液的温度有关 ②. 食盐水溶液的电阻与铜片插入深度有关 【解析】 【小问1详解】 灯泡可以大致反映电流大小，但电阻变化较小时，灯泡的亮度变化不明显，无法比较电阻大小。 【小问2详解】 [1][2]1和2、3实验中，两金属片AB间距离相同，加入的食盐量不同，即溶液的浓度不同，所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关，且电流不等，说明电阻不同，即猜想1正确。 【小问3详解】 [1][2]根据第1、4、5次实验的数据，盐水浓度和插入深度相同时，金属片间距离的增大，电路中电流减小，说明电阻增大，盐水的电阻随金属片间距离的增大而增大。 【小问4详解】 [1][2]老师认为他们学习小组的研究很有价值，可以继续探究食盐水溶液的导电性与其他因素有关，可探究食盐水溶液的电阻与溶液的温度有关或食盐水溶液的电阻与铜片插入深度有关。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 22. 如图所示，我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”号在进行低空投水表演，若航行1600s，飞机消耗航空燃油1200kg，发动机的平均功率为1.5×107W，航空燃油的热值为4.0×107J/kg。求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； （2）发动机所做的功； （3）发动机的效率。 【答案】（1）4.8×1010J （2）2.4×1010J （3）50% 【解析】 【小问1详解】 航空燃油完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 飞机发动机做的功 【小问3详解】 发动机的效率 23. 在如图所示的电路中，灯泡L标有“6V，3W”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为48Ω。求： （1）灯泡的电阻。 （2）当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，灯泡L正常发光，电流表示数为1.1A，求R0的阻值。 （3）当S闭合、S1断开，且滑片P移动到中点时，通电1min电路产生的总热量。 【答案】（1）12Ω （2）10Ω （3）63.5J 【解析】 【小问1详解】 由可知，灯泡的电阻 【小问2详解】 由图可知，当S、S1都都闭合，滑片P移动到最左端时，电阻R0与灯泡L并联，由于灯泡L正常发光，所以灯泡两端的电压为6V，根据并联电路的电压特点可知，电源电压 由可知，通过灯泡的电流 根据并联电路的特点可知，通过R0的电流 根据欧姆定律可知，R0的阻值 【小问3详解】 当S闭合、S1断开，且滑片P移动到中点时，R0与滑动变阻器串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 通电1min电路产生的总热量 六、综合题：本大题共1小题，共10分。 24. 阅读材料，回答问题。 如图甲所示是一款新科技运动器械——电动水翼冲浪板，下表是其相关参数，其结构示意图如图乙。内部含有的电机推动水翼板向前运动，玩家通过板体站立就实现了水上飞行。内部电机电源是电压为48V的蓄电池组，电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg） 品牌 自重 最大载重 最大速度 蓄电池电压 蓄电池容量 电机额定电压 电机额定功率 电机效率 苇渡 25kg 100kg 36km/h 48V 40Ah 48V 3000W 80% （1）下列关于水翼冲浪板及其蓄电池的说法错误的是 __。 A．水翼冲浪板材料具有高强度、耐腐蚀、平衡性好等特点 B.高端的冲浪板材料选用碳纤维，比玻璃纤维更轻，很坚固 C.蓄电池充、放电的过程中，电能、机械能互相转化 D.蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的 （2）当水翼冲浪板的蓄电池充满电，其储存的电能约 __J，冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时，电机最大电流为 __A，电机提供的动力为 __N； （3）质量为75kg的运动员站在冲浪板上，以最大速度前行了5.4km，此时阻力是总重力的0.2倍，则阻力为 __N，蓄电池消耗的电能为 __kW•h； （4）为了防止速度过快对人造成伤害，小明利用压力传感器设计了一个“感知自启系统”，如图丙所示。该系统由“感知电路”、“控制电路”等组成。其中电源由蓄电池提供，R是电阻箱，RP是压力传感器，可视为可变电阻，它的阻值与压力变化的对应关系如下表所示： F/×103N 1 2 3 4 6 RP/Ω 18 9 6 4.5 3 ①若a、b两端电压必须等于或大于36V时，控制电路才能启动反推电动机进入工作状态。小明设定压力为4.5×103N时反推电动机工作，电阻箱的阻值至少应调到 __Ω，此Rp消耗的电功率为 __W； ②为了能使控制电路在压力较弱时就能启动反推电动机进入工作状态，可采取的措施：__（写出一种方法即可）。 【答案】 ①. C ②. 6.912×106 ③. 62.5 ④. 240 ⑤. 200 ⑥. 0.375 ⑦. 12 ⑧. 36 ⑨. 调高电源电压 【解析】 【详解】（1）[1]水翼冲浪板材料具有高强度、耐腐蚀、平衡性好等特点，故A正确；高端的冲浪板材料选用碳纤维，比玻璃纤维更轻，很坚固，故B正确；蓄电池充、放电的过程中，电能、化学互相转化，故C错误；蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的，故D正确；故选C。 （2）[2]蓄电池充满电，其储存的电能约 W＝UIt＝48V×40A×3600s＝6.912×106J 储存的电能约6.912×106J。 [3]冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时，电机最大电流为 电机最大电流为62.5A。 [4]结合表格数据可知，电机的实际功率 冲浪板运动的最大速度 电机提供的动力 电机提供的动力为240N。 （3）[5]阻力是总重力的0.2倍，则阻力为 f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×（25kg+75kg）×10N/kg＝200N 则阻力为200N。 [6]冲浪板匀速运动时的动力等于阻力，牵引力所做的功为 W＝Fs＝fs＝200N×5400m＝1.08×106J 蓄电池消耗的电能为 蓄电池消耗的电能为。 （4）[7]a、b两端电压必须等于或大于36V时，反推电机开始工作，此时加在RP两端的电压为 UP＝U﹣UR＝48V﹣36V＝12V 此时加在RP两端的电压为12V。 [8]根据表格中的数据分析可知：压力传感器的阻止与它受到的压力成反比，当压力为4.5×103N时，对应点压敏电阻为 串联电路中的电流为 电阻箱的阻值为 RP消耗的电功率为 P＝UI＝I2R＝（3A）2×4Ω＝36W RP消耗的电功率为36W。 [9]为了能使控制电路在压力较弱时就能启动反推电动机进入工作状态，此时电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知：此时应该增大电流，可采取的措施提高电源电压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$