精品解析：安徽省亳州市蒙城县城区联盟校2023--2024学年九年级上学期第三次模拟测试物理试题

安徽省亳州市蒙城县城区联盟校2023--2024学年九年级上学期第三次模拟测试物理试卷 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面上静止，水平力减为F的三分之一时物体刚好匀速下滑，下滑时水平力F对物体_______（选填“做了”或“不做”）功。 2. 在干燥的天气里，小美同学站在平面镜前用塑料梳子梳头，发现越梳头发越蓬松，这是因为头发带上了同种电荷而相互_______。 3. 如图所示是我国研发出的首款新型空气动力汽车，它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的_____能转化为机械能。 4. 如图所示，安安在电路A、B之间先后接入两段不同导体，闭合开关后发现电流表的示数不同，说明这两段导体的电阻________（选填“相等”或“不相等”）。 5. 某款售水机（如图）可通过刷卡（闭合“感应”开关S1）接通供水电动机取水；光线较暗时“光控”开关S2自动闭合，照明灯亮了，请画出符合要求的电路图。 6. 用图示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升0.3m，拉力F的大小为3N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则重物的重力为______N。 7. 安安家的电能表表盘上标有“3200imp/（kW•h）”字样，将某用电器单独接在安安家的家庭电路中正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW•h。 8. 如图所示的便携式丁烷气炉，内置一瓶燃气，装有热值为8×107J/kg的800g燃气，若此便携式丁烷气炉的热效率为30%。这瓶燃气完全燃烧后能让一标准大气压下_________kg的水由20℃加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。（计算结果保留一位小数） 9. 如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，则此时电路的总功率为1.5W，则定值电阻R2的阻值是___________Ω。 10. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。请你计算滑动变阻器的最大阻值是___________。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程，如图所示，则下列关于此过程中返回舱的能量变化判断正确的是（　　） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 D. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 12. 一根镍铬合金线的电阻为R，要使连入电路中的这根导线电阻变大，可采用的方法是（　　） A. 将电线拉长后接入电路 B. 减小通过导线的电流 C. 将导线对折后接入电路 D. 增大导线两端的电压 13. 如图，用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 蒸包子时能量的转化和转移遵循能量守恒定律 B. 包子的温度越高所含热量越大 C. “蒸包子”是通过热传递方式改变包子内能的 D. 锅盖被“顶起”，该过程中能量转化方式同内燃机的做功冲程 14. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是（　　） A. B. C. D. 15. 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从左向右滑动过程中（灯泡L的灯丝电阻不随温度变化），下列说法正确的是（　　） A. 电流表A2示数变小，灯泡L逐渐变暗 B. 电流表A1和电压表V的示数都将变大 C. 电压表V与电流表A1示数的比值变大 D. 电压表V与电流表A2示数的乘积变大 16. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ） A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500J C. 拉力做的额外功为150J D. 拉力做功的功率为25W 17. 两个灯泡L1和L2分别标有“6V；1A”和“6V；0.5A”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（　　） A. 将它们串联时，电路两端允许最大电压12V B. 将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比2∶1 C. 将它们并联时，干路允许通过最大电流1.5A D. 将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比1∶2 三、实验题（第18小题4分，第19小题8分，第20小题6分，共18） 18. 某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。若要探究不同物质的吸热差异应选择___________（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验；在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是___________。已知水的比热容大于煤油的比热容。 19. 小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值，图乙是他连接的实验线路。 （1） 图乙中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；____ （2）图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数，则被测电阻此次的测量值为___________Ω。 （3）小霞用图甲所示的电路测未知电阻时，闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，老师告诉她故障只有一处，发生在开关或滑动变阻器上，小明帮她提出两种检测故障的方案。 方案一：互换电流表和电压表的位置，闭合开关后观察电表的示数。 方案二：把电压表拆下来并联在开关的两端，闭合开关后观察电压表的示数。 你支持方案___________，根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障___________。 20. 如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉）_____。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，_______（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关、改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为__________W。 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23题6分，共18分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21. 早在3000年前我们祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中 （1）人做的有用功为多少？ （2）辘轳的机械效率多大？ （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 22. 如图甲所示是常用的3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，、是用于发热的电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。求： 额定电压 220V 慢挡打印功率 22W 快挡打印功率 66W （1）该打印笔在快挡打印功率状态下的工作电流？ （2）的阻值？ （3）某次使用快挡打印，共将33g的塑料条从加热到，若不计热损失，完成这次打印所需的时间？[塑料条的比热容为] 23. 在如图甲所示的电路中，电源电压为12V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为3V。求： （1）电阻R2的阻值； （2）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后闭合开关，电流表指针正好指在满刻度处，如图乙所示。求电阻R0的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安徽省亳州市蒙城县城区联盟校2023--2024学年九年级上学期第三次模拟测试物理试卷 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面上静止，水平力减为F的三分之一时物体刚好匀速下滑，下滑时水平力F对物体_______（选填“做了”或“不做”）功。 【答案】不做 【解析】 【详解】下滑时水平力对物体的作用力是水平方向的，而物体移动的方向是竖直方向的，物体在力的方向上没有移动距离，故下滑时水平力对物体不做功。 2. 在干燥的天气里，小美同学站在平面镜前用塑料梳子梳头，发现越梳头发越蓬松，这是因为头发带上了同种电荷而相互_______。 【答案】排斥 【解析】 【详解】头发因摩擦带上了同种电荷，同种电荷互相排斥，因此头发越梳越蓬松。 3. 如图所示是我国研发出的首款新型空气动力汽车，它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的_____能转化为机械能。 【答案】内 【解析】 【详解】新型空气动力汽车利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，将空气的内能转化为机械能。 4. 如图所示，安安在电路A、B之间先后接入两段不同的导体，闭合开关后发现电流表的示数不同，说明这两段导体的电阻________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】不相等 【解析】 【详解】安安在电路A、B之间先后接入两段不同的导体，闭合开关后发现电流表的示数不同，电源电压不变，根据可知，这两段导体的电阻不相等。 5. 某款售水机（如图）可通过刷卡（闭合“感应”开关S1）接通供水电动机取水；光线较暗时“光控”开关S2自动闭合，照明灯亮了，请画出符合要求的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”S1，光线较暗时“光控开关”S2自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的。如图所示： 。 6. 用图示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升0.3m，拉力F的大小为3N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则重物的重力为______N。 【答案】7.2 【解析】 【详解】由图可知，有效绳子的段数n=3，因为 所以 7. 安安家的电能表表盘上标有“3200imp/（kW•h）”字样，将某用电器单独接在安安家的家庭电路中正常工作6min，电能表指示灯闪烁了320次。该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW•h。 【答案】0.1 【解析】 【详解】3200imp/（kW•h）表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次。则电能表指示灯闪烁了320次时，该用电器消耗的电能 8. 如图所示的便携式丁烷气炉，内置一瓶燃气，装有热值为8×107J/kg的800g燃气，若此便携式丁烷气炉的热效率为30%。这瓶燃气完全燃烧后能让一标准大气压下_________kg的水由20℃加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。（计算结果保留一位小数） 【答案】57.1 【解析】 【详解】800g燃气完全燃烧释放的热量 由得，水吸收的热量 由得，这瓶燃气完全燃烧后能让一标准大气压下的水由20℃加热至沸腾的质量是 9. 如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，则此时电路的总功率为1.5W，则定值电阻R2的阻值是___________Ω。 【答案】10 【解析】 【详解】只闭合开关S，只有R1工作，则电源电压 U=IR1=0.2A×15Ω=3V 再闭合开关S1，R1和R2并联，此时电路干路电流 通过R2的电流 I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A 并联电路中，支路电压等于电源电压，所以R2两端电压 U2=3V R2的阻值 10. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。请你计算滑动变阻器的最大阻值是___________。 【答案】10 【解析】 【详解】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为电阻R的简单电路，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图像可知电路中的最大电流为0.6A，电压表的最大示数为3V，即电源电压为3V，定值电阻R的阻值 当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流，则电路中的总电阻 滑动变阻器的最大阻值: 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程，如图所示，则下列关于此过程中返回舱的能量变化判断正确的是（　　） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 D. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】动能大小与速度和质量有关，重力势能大小与高度和质量有关，返回舱打开主降落伞减速向地面降落的过程，返回舱的质量不变，速度变小，即动能减小，高度变小，即重力势能减小，又因为机械能包括动能和重力势能，即机械能减小，故C正确，ABD错误。 故选C。 12. 一根镍铬合金线的电阻为R，要使连入电路中的这根导线电阻变大，可采用的方法是（　　） A. 将电线拉长后接入电路 B. 减小通过导线的电流 C. 将导线对折后接入电路 D. 增大导线两端的电压 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故A符合题意； BD．导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故BD不符合题意； C．将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故C不符合题意。 故选A。 13. 如图，用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 蒸包子时能量的转化和转移遵循能量守恒定律 B. 包子的温度越高所含热量越大 C. “蒸包子”是通过热传递的方式改变包子内能的 D. 锅盖被“顶起”，该过程中能量转化方式同内燃机的做功冲程 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．所有能量的转移和转化过程都遵循能量守恒定律，故A正确； B．热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有多少热量，故B错误； C．做功和热传递可以改变物体的内能，“蒸包子”时，内能增加，是通过热传递的方式改变包子的内能，故C正确； D．锅盖被“顶起”时，将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，也是内能转化为机械能，能量转化方式相同，故D正确。 故选ACD。 14. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，密码开关和指纹开关并联，均能打开锁，因此电动机在干路中。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15. 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从左向右滑动过程中（灯泡L的灯丝电阻不随温度变化），下列说法正确的是（　　） A. 电流表A2示数变小，灯泡L逐渐变暗 B. 电流表A1和电压表V的示数都将变大 C. 电压表V与电流表A1示数的比值变大 D. 电压表V与电流表A2示数的乘积变大 【答案】C 【解析】 【详解】由图得，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A2测量灯泡电流，A1测量干路电流，电压表测量电源电压，将滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，变阻器接入电路中电阻变大。 A．并联电路中各用电器互不影响，所以电流表A2示数不变，灯泡L亮暗不变，故A错误； B．电源电压不变，电压表V的示数不变，滑片向右滑动，其接入电路电阻变大，则电路总电阻变大，干路电流变小，即电流表A1变小，故B错误； C．电压表V与电流表A1示数的比值为电路的总电阻，则该比值变大，故C正确； D．电压表V与电流表A2的示数都不变，则它们的乘积不变，故D错误。 故选C 16. 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（ ） A. 绳子自由端移动的距离为3m B. 拉力做的有用功为500J C. 拉力做的额外功为150J D. 拉力做功的功率为25W 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，物体移动的距离是 s=vt=0.1m/s×10s=1m 有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为 s绳=ns=2×1m=2m 故A错误； B．物体与地面间的滑动摩擦力为150N，拉力克服摩擦力做的有用功为 W有=fs=150N×1m=150J 故B错误； C．滑轮组的机械效率是60%，则总功为 拉力做的额外功为 W额=W总-W有=250J-150J=100J 故C错误； D．拉力做功的功率为 故D正确。 故选D。 17. 两个灯泡L1和L2分别标有“6V；1A”和“6V；0.5A”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（　　） A. 将它们串联时，电路两端允许最大电压是12V B. 将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比2∶1 C. 将它们并联时，干路允许通过最大电流是1.5A D. 将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】A．灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻 将它们串联时，为确保两灯均不损坏，电路的电流最大为0.5A，则灯泡L1两端的电压 灯泡L2两端的电压为6V，根据串联电路电压规律可得，电路两端允许最大电压 故A错误； B．将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比 故B错误； C．将它们并联时，为确保两灯均不损坏，根据并联电路电压规律可知，电路两端的电压最大为 此时通过灯泡L1的电流为1A，通过灯泡L2的电流为0.5A，根据并联电路电流规律可得，干路允许通过最大电流 故C正确； D．将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比 故D错误。 故选C。 三、实验题（第18小题4分，第19小题8分，第20小题6分，共18） 18. 某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。若要探究不同物质的吸热差异应选择___________（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验；在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是___________。已知水的比热容大于煤油的比热容。 【答案】 ①. 甲丙 ②. c 【解析】 【详解】[1]若要探究不同物质的吸热差异，根据控制变量法，应保持液体的质量相同，种类不同，故应选择甲、丙两图进行对比实验。 [2]水的比热容大于煤油的比热容，在质量相同时，吸收相同的热，煤油的温度上升的更快，如果a为200g水的图像，则b为100g水的图像，c为100g煤油对应的图像。 19. 小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值，图乙是他连接的实验线路。 （1） 图乙中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；____ （2）图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数，则被测电阻此次的测量值为___________Ω。 （3）小霞用图甲所示的电路测未知电阻时，闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，老师告诉她故障只有一处，发生在开关或滑动变阻器上，小明帮她提出两种检测故障的方案。 方案一：互换电流表和电压表的位置，闭合开关后观察电表的示数。 方案二：把电压表拆下来并联在开关的两端，闭合开关后观察电压表的示数。 你支持方案___________，根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障___________。 【答案】 ①. ②. 6 ③. 二 ④. 当电压表示数不为0时故障是开关断路，当电压表示数为0时故障是滑动变阻器断路 【解析】 【详解】（1）[1]由电路图可知，滑动变阻器接是上面两个接线柱，正确的应该是“一上一下”两个接线柱，正确电路如下： （2）[2]由图丙可知，电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.4A，则被测电阻的阻值 （3）[3][4]闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，说明电路有断路。方案一，互换电流表和电压表的位置后，无论是开关或滑动变阻器上断路，电流表和电压表还是无示数，故此方案不可行。 方案二，把电压表拆下来并联在开关的两端，若开关断路，则电压表串联在电路中，电压表示数不为0，若滑动变阻器断路，则电压表示数为0。 20. 如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉）_____。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，_______（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关、改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为__________W。 【答案】（1） （2）小芳 （3）0.625 【解析】 【小问1详解】 小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约 电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，说明滑动变阻器的有效电阻变小，如图所示 小问2详解】 电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V，说明电压表并联以外的部分是完好的，故小明操作错误，故障可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的。 【小问3详解】 小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W 四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题6分，第23题6分，共18分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分） 21. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中 （1）人做的有用功为多少？ （2）辘轳的机械效率多大？ （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J 【解析】 【详解】解：（1）根据题意，人做的有用功为 （2）根据题意可知 （3）根据题意可知 克服水斗做的功为 克服井绳重力及摩擦力做的功为 答：（1）人做的有用功为400J； （2）辘轳的机械效率为80%； （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60J。 22. 如图甲所示是常用的3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，、是用于发热的电阻，表格是该款3D打印笔的相关参数。求： 额定电压 220V 慢挡打印功率 22W 快挡打印功率 66W （1）该打印笔在快挡打印功率状态下的工作电流？ （2）的阻值？ （3）某次使用快挡打印，共将33g的塑料条从加热到，若不计热损失，完成这次打印所需的时间？[塑料条的比热容为] 【答案】（1）0.3A；（2）2200Ω；（3）150s 【解析】 【详解】（1）由图可知，只闭合开关S时，电路为R1的简单电路；同时闭合S、S1时，R1、R2并联。由于并联后总电阻小于任一支路电阻，所以并联电路电阻较小。由可知，电压一定时，电阻越小，消耗的电功率越大，则只闭合S时为慢档打印，同时闭合S、S1时为快档打印。快档打印的电流为 （2）慢档打印时，通过电路的电流 R1的阻值为 （3）33g的塑料条从加热到吸收热量为 若不计热损失消耗电能 使用快挡打印所需的时间 答：（1）该打印笔在快挡打印功率状态下的工作电流为0.3A； （2）的阻值为2200Ω； （3）使用快挡打印，完成这次打印所需的时间为150s。 23. 在如图甲所示的电路中，电源电压为12V，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为3V。求： （1）电阻R2的阻值； （2）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后闭合开关，电流表指针正好指在满刻度处，如图乙所示。求电阻R0的阻值。 【答案】（1）30Ω （2）10Ω 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，闭合开关S，两电阻串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流。因为串联电路中各处电流相等，所以此时电路中的电流为 因为串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以R2两端的电压为 R2的阻值为 【小问2详解】 若电流表经过调整后，所选量程为0～3A，闭合开关S，指针正好指在满刻度处，则此时电路中的电流为：I′＝3A，电路的总电阻为 由于串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，而此时电路中的总电阻小于R1、R2的阻值，故此假设不成立；所以电流表经过调整后，所选量程为0～0.6A，闭合开关S，指针正好指在满刻度处时，电路中的电流为：I″＝0.6A，电路的总电阻为 电阻R2的阻值为30Ω，大于20Ω，若替换的电阻为R1，总电阻仍会大于20Ω，故电阻R2被替换为 R0，R0的阻值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$