精品解析：江苏省徐州市沛县第五中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

2023-2024学年江苏省徐州市沛县五中九年级（上） 月考物理试卷（12月份） 一、选择题（每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 三峡工程举世瞩目，其水电站年设计发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位（　　） A. 时间 B. 电流 C. 电能 D. 电功率 2. 下列过程中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A. 放入冰箱内的食物温度降低 B. 打气筒打气时气筒外壁变热 C. 放在热汤中的金属汤勺温度升高 D. 在阳光照射下冰雪慢慢熔化 3. 下列物理量估测不合理的是（　　） A. 一节新干电池的电压为1.5V B. 电冰箱工作时的电功率约为2000W C. 中学生将一个鸡蛋从地上捡起并缓缓举过头顶，做功约1J D. 一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率大约为150W 4. 用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，如图所示，在此过程中（ ） A. 是通过做功的方式改变水的内能 B. 水的温度越高，水分子无规则运动越剧烈,内能越大． C. 不锈钢的比热容比水小，不锈钢的吸热能力比水强 D. 天然气燃烧越充分，热值越大 5. 下列几组物质中，均属于绝缘材料的是（　　） A. 水银、玻璃、油 B. 干木柴、陶瓷、海水 C. 塑料、橡胶、陶瓷 D. 玻璃、石墨、纯净水 6. 在物理实验中，经常要进行多次实验，下列多次实验的目的与其余三项不同的是（　　） A. 在探究动能大小与速度的关系时，将同一小车从斜坡的不同高度自由下滑 B. 在探究通过导体的电流与两端电压关系时，电阻不变，多次改变导体两端电压 C. 用伏安法测电阻时，改变待测电阻两端电压，进行多次测量 D. 在模拟打桩实验中，让同一重锤从不同高度自由下落 7. 用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法中正确的是（　　） A. 该电路中小灯泡越亮，说明电路中的电阻越大 B. 该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系 C. 该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系 D. 该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系 8. 如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　） A. 灯L1比灯L2亮 B. 通过A点的电流大于通过B点的电流 C. 灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D. 电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆端，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. 图中油量表是电压表 B. 油量表只能由电流表改装 C. 油面上升时油量表示数增大 D. 油面下降时电路中电流在增大 10. 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（... ） A. 只有①③④ B. 只有①③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以 二、填空题（第17题2分，其余每空1分，共20分） 11. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于__________（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同）。图乙所示晾衣架的总重为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝__________N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 12. 小明在完成“探究水和某种液体吸热能力”实验操作后，根据实验数据画出温度随时间变化图象，如图所示，加热到12min时温度变化小的是__________，这是由于这种物质__________大的原因，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，通过图象可知另一种液体的比热容为__________ J/(kg·℃)。 13. 课本插图解释： （1）图（a）中，蜡烛跷跷板摆动的原因可以用__________原理来解释； （2）图（b）中球摆动幅度越来越小的原因是__________； （3）图（c）是水果电池，制作时应选择__________（同种/不同种）金属材料做正负电极。 14. 现有一个标有“5V　2.5W“的电灯，它正常工作时的电阻是__________Ω欲使它在8V的电压下正常工作，则应给它__________联一个__________Ω的电阻。 15. 铭牌上标有“220V　11W”的节能灯，该节能灯额定电压为__________V，正常工作时的电流为__________A，若它正常工作2h，消耗电能__________kW·h。 16. 小明家电能表上月底和本月底示数如图所示，他家本月消耗电能______；小明将一个电风扇单独接入电路中，内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能______J，其功率为______W。 17. 为什么家用电器通常不采用串联的连接方式？（要求答出两个原因） （1）__________； （2）__________。 三、解答题（共40分，解答20、21题时应有解题过程） 18. 在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，要求：当滑动变阻器滑片P向左移动时，灯泡变暗。 19. 如图所示，请在“○”处填入电流表或电压表符号，使S闭合时两灯都亮。 20. 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。求： （1）在这过程中工人做的有用功； （2）则这个斜面的机械效率； （3）物体受到斜面的摩擦力。 21. 如图所示电路，电源电压保持不变。 （1）滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”字样，求滑动变阻器两端允许加的最大电压； （2）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为2Ω和8Ω时，滑动变阻器消耗的功率相同，求电阻R0的阻值？ 22. 如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整__________； （2）实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持__________（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向__________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出的结论是：__________； （4）小组内的其他成员仍想继续实验，多测几组数据，为保证都能实验，选取的定值电阻的阻值不能超过 __________。 23. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rₓ阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）； （1）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能 __________； （2）当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻Rx__________Ω。 （3）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验__________（选填“A”或“B”）； A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 （4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整； ①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，__________，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx=__________（用已知和测量出的物理量符号表示）。 24. 阅读短文，回答文后问题。 电动汽车 电动汽车是以车载电池为动力的车辆，用电动机驱动车轮行驶。电动汽车的电池为电动机供电，同时也给汽车的空调、车灯等耗电系统供电，即续航里程，单位质量电池中储存的电能叫做电池的能量密度，储存的电能就越多，但是汽车总质量越大，通常电池消耗电能不得超过最大电能的80%。 （1）电动汽车行驶时，动力电池把__________能转化为电能； （2）电动汽车内由电池供电的电动机、空调、车灯的连接方式是__________联； （3）如果某电动汽车的总质量为1200kg，其中电池质量为300kg，电池的能量密度为0.15kW•h/kg，阻力为车重的0.05倍，则该车的续航里程为__________km（g取10N/kg）； （4）为了增加电动汽车的续航里程下列做法不可行的是__________。 A. 增加电池带电量 B. 整车轻量化 C. 降低传动摩擦 D. 增大耗电系统功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年江苏省徐州市沛县五中九年级（上） 月考物理试卷（12月份） 一、选择题（每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 三峡工程举世瞩目，其水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位（　　） A. 时间 B. 电流 C. 电能 D. 电功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．时间的单位有：小时、分、秒，故A不符合题意； B．电流的单位是安培，千瓦时不是电流单位，故B不符合题意； C．电能的单位是焦耳，千瓦时是其常用单位。1kW·h=3.6×106J。故C符合题意； D．电功率的单位是瓦特，千瓦时不是电功率的单位，故D不符合题意。 故选C。 2. 下列过程中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A. 放入冰箱内的食物温度降低 B. 打气筒打气时气筒外壁变热 C. 放在热汤中的金属汤勺温度升高 D. 在阳光照射下冰雪慢慢熔化 【答案】B 【解析】 【详解】A.把食物放入冰箱内，食物和冰箱内的冷气发生热传递，食物的温度降低，内能减小，故A不符合题意； B.用打气筒打气时，压缩气体做功机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故B符合题意； C.放在热汤中金属汤勺，金属汤勺和热汤病发生热传递，使得金属汤勺温度升高低，故C不符合题意； D.在阳光照射下冰雪吸收热量，使冰雪的内能增加，温度升高，内能增加，故D不符合题意。 故选B。 3. 下列物理量估测不合理的是（　　） A. 一节新的干电池的电压为1.5V B. 电冰箱工作时的电功率约为2000W C. 中学生将一个鸡蛋从地上捡起并缓缓举过头顶，做功约1J D. 一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率大约为150W 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据常见的电压值可知，一节新干电池的电压为1.5V，合理，故A不符合题意； B．电冰箱工作时的电流约为1A，工作的电功率约为 P=UI=220V×1A=220W 不合理，故B符合题意； C．一个鸡蛋的质量约50g，即0.05kg；中学生身高约1.6m，过头顶时的高度约2m；中学生将一个鸡蛋从地面拾起缓缓举过头顶，做的功约为 W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J 合理，故C不符合题意； D．一位同学质量约为50kg，楼的高度约为 h=3m×(3-1)=6m 上楼时做功为 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J 从一楼走到三楼用的时间为20s，功率约为 合理，故D不符合题意。 故选B。 4. 用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，如图所示，在此过程中（ ） A. 是通过做功的方式改变水的内能 B. 水的温度越高，水分子无规则运动越剧烈,内能越大． C. 不锈钢的比热容比水小，不锈钢的吸热能力比水强 D. 天然气燃烧越充分，热值越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误； B．水的温度越高，水分子运动越剧烈，故B正确； C．不锈钢的比热容比水小，不锈钢的吸热能力比水弱，故C错误； D．燃烧值由燃料本身决定，与是否充分燃烧无关，故D错误。 故选B。 5. 下列几组物质中，均属于绝缘材料的是（　　） A. 水银、玻璃、油 B. 干木柴、陶瓷、海水 C. 塑料、橡胶、陶瓷 D. 玻璃、石墨、纯净水 【答案】C 【解析】 【详解】解答：A. 水银容易导电属于导体，玻璃和油不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；B. 海水容易导电属于导体，干木柴和陶瓷不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意；C. 塑料、橡胶、陶瓷都不容易导电，都属于绝缘体，故C符合题意；D. 石墨容易导电属于导体，玻璃、纯净水不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意． 点睛：熟记常见的导体：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；知道导体和绝缘体没有绝对的界限． 6. 在物理实验中，经常要进行多次实验，下列多次实验的目的与其余三项不同的是（　　） A. 在探究动能大小与速度的关系时，将同一小车从斜坡的不同高度自由下滑 B. 在探究通过导体电流与两端电压关系时，电阻不变，多次改变导体两端电压 C. 在用伏安法测电阻时，改变待测电阻两端电压，进行多次测量 D. 在模拟打桩实验中，让同一重锤从不同高度自由下落 【答案】C 【解析】 【详解】A．在探究动能大小与速度的关系时，将同一小车从斜面的不同高度自由下滑，目的是总结在质量一定时，物体动能与速度的对应关系，即寻找普遍规律； B．在探究通过导体的电流与两端电压关系时，电阻不变，多次改变导体两端电压，目的是总结在电阻一定时，电流与电压的对应关系，寻找普遍规律； C．在用伏安法测电阻时，改变待测电阻两端电压，测量多组对应的电压和电流值，利用，求出多个电阻值，取平均值减小实验的误差； D．模拟打桩实验中，让同一重锤从不同高度自由下落，目的是总结在质量一定时，重力势能与高度的对应关系，寻找普遍规律。 所以，多次实验的目的与其余三项不同的是C项，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7. 用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法中正确的是（　　） A. 该电路中小灯泡越亮，说明电路中的电阻越大 B. 该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系 C. 该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系 D. 该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误； BC．导线的材料不相同、长度相同，横截面积相同，所以由此实验可以验证导体的电阻可能跟导体的材料是否有关，不能探究导体的电阻大小与导体横截面积、长度的关系，故B、C错误； D．要探究导体电阻大小与材料是否有关，应控制长度和横截面积一定，选用材料不同的导体进行实验，故D正确。 故选D。 8. 如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　） A. 灯L1比灯L2亮 B. 通过A点的电流大于通过B点的电流 C. 灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D. 电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由图可知，两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，故ABC错误； D．由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压，故D正确。 故选D。 9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆端，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A. 图中油量表是电压表 B. 油量表只能由电流表改装 C. 油面上升时油量表示数增大 D. 油面下降时电路中电流在增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电路为串联电路，油量表串联在电路中，根据电流表串联使用的要求，可知油量表是电流表改装而成的，故A错误； B．若将油量表并联在定值电阻两端，流量表也可以由电压表改装而成，故B错误； C．油位越高，浮球上升，滑动变阻器接入电路的阻值越小，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，即油面上升时油量表示数增大，故C正确； D．油位越低，浮球下降，杠杆右端上升，则R2接入电路的电阻越大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电路中电流在减小，故D错误。 故选C。 10. 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（... ） A. 只有①③④ B. 只有①③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以 【答案】C 【解析】 【详解】①由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，由于电源电压不变，则 I0R0 =（I-I0）Rx 故可求出Rx的阻值； ②由图知道，只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1 ；两开关都闭合时，电路中只有R0，电流表测此时电路中电流I0 ，由于电源电压不变，则 I1（R0+Rx）= I0R0 故可求出Rx的阻值； ③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压U，；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，由于电路电流相等，所以， 故可求出Rx的阻值； ④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0，根据欧姆定律可以计算出电路电流I；然后S1接2，电压表测量Rx两端电压为Ux，但电压表正负接线柱接反了，因此不能测出Rx 阻值。 综上所述，C符合题意。 二、填空题（第17题2分，其余每空1分，共20分） 11. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于__________（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同）。图乙所示晾衣架的总重为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝__________N。丙图的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 ①. 动滑轮 ②. 25 ③. 粗 【解析】 【详解】[1]如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，在拉动时A的树干和绳子一起运动，起到省力的作用，相当于动滑轮。 [2]由图知，和动滑轮相连的绳子有4根，即 不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力为 [3]手柄粗的力臂大，螺丝刀用起来更省力。 12. 小明在完成“探究水和某种液体吸热能力”实验操作后，根据实验数据画出温度随时间变化图象，如图所示，加热到12min时温度变化小的是__________，这是由于这种物质__________大的原因，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，通过图象可知另一种液体的比热容为__________ J/(kg·℃)。 【答案】 ①. 水 ②. 比热容 ③. 2.52×103 【解析】 【详解】[1][2]由图象可知，初温相同，在加热到12min时，液体的温度变化是50℃，水的温度变化是30℃，水的温度变化较小。在质量相同、吸热相同时，温度变化小的，比热容大，由于水的比热容较大。 [3]由图可知，加热到12min，某液体和水加热时间相同，说明某液体和水吸收热量相同，即 Q水吸=Q液吸 c水mΔt水=c液mΔt液 13. 课本插图解释： （1）图（a）中，蜡烛跷跷板摆动的原因可以用__________原理来解释； （2）图（b）中球摆动幅度越来越小的原因是__________； （3）图（c）是水果电池，制作时应选择__________（同种/不同种）金属材料做正负电极。 【答案】（1）杠杆 （2）球摆动时受到空气阻力，机械能转化为内能 （3）不同种 【解析】 【小问1详解】 图（a）中，点燃的蜡烛上下摆动，有一个支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故蜡烛跷跷板摆动的原因可以用杠杆原理来解释。 【小问2详解】 图（b）中小球在摆动过程中，上升过程中，动能转化为重力势能，下降过程中，重力势能转化为动能；运动的过程中，由于受到空气阻力的作用，机械能转化为内能，所以球摆动幅度越来越小。 【小问3详解】 图（c）水果电池的正负极要与水果中的酸性物质发生化学反应，一个要获得电子，一个要失去电子，所以正负电极采用金属材料的活动性应不同，即不同种金属材料。 14. 现有一个标有“5V　2.5W“的电灯，它正常工作时的电阻是__________Ω欲使它在8V的电压下正常工作，则应给它__________联一个__________Ω的电阻。 【答案】 ①. 10 ②. 串 ③. 6 【解析】 【详解】[1]灯泡正常工作时的电流 正常工作时的电阻 [2][3]电灯正常工作时的电压UL=5V低于电源电压U=8V，需串联的电阻分压；根据串联电路电压规律可得，电阻两端的电压 UR=U-UL=8V-5V=3V 由串联电路电流规律可得，通过电阻的电流 IR=IL=0.5A 由欧姆定律可得，串联的电阻值 15. 铭牌上标有“220V　11W”的节能灯，该节能灯额定电压为__________V，正常工作时的电流为__________A，若它正常工作2h，消耗电能__________kW·h。 【答案】 ①. 220 ②. 0.05 ③. 0.022 【解析】 【详解】[1]“220V 11W”是指节能灯的额定电压为220V，额定功率为11W。 [2]由P＝UI可得，节能灯正常工作时的电流为 [3]由可得，消耗的电能为 W＝Pt＝11×10-3kW×2h＝0.022kW·h 16. 小明家电能表上月底和本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能______；小明将一个电风扇单独接入电路中，内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能______J，其功率为______W。 【答案】 ①. 100.5 ②. ③. 60 【解析】 【详解】[1]由图示电能表可知，上月底电能表的示数为，本月底电能表示数为，本月消耗的电能是 [2]表示电路中每消耗的电能，指示灯闪烁3200次；当指示灯闪烁32次时消耗的电能为 [3]电风扇的电功率为 17. 为什么家用电器通常不采用串联的连接方式？（要求答出两个原因） （1）__________； （2）__________。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 家庭电路中的各用电器要独立工作，故不采用串联的连接方式，而应采用并联的连接方式。 【小问2详解】 家庭电路的电压为220V，家用电器的额定电压为220V。家用电器正常工作时，实际电压应等于额定电压，而串联电路两端的电压等于各用电器两端的电压之和，即串联电路具有分压作用，若家用电器采用串联的连接方式，则各家用电器的实际电压不能达到额定电压，即不能正常工作，所以家用电器不采用串联的连接方式。 三、解答题（共40分，解答20、21题时应有解题过程） 18. 在如图所示电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，要求：当滑动变阻器滑片P向左移动时，灯泡变暗。 【答案】 【解析】 【分析】电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变暗说明接入电路的电阻变大，因此将滑动变阻器的右下接线柱接入电路；据此连接实物图，并根据实物图画出电路图。 【详解】将电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变暗说明接入电路的电阻变大，使滑动变阻器的接线柱与灯泡的右接线柱相连；如图所示： 。 【点晴】本题考查了实物电路图的连接，关键是掌握电压表和滑动变阻器的使用，特别是根据题意判断出滑动变阻器的右下接线柱必须接入电路中。 19. 如图所示，请在“○”处填入电流表或电压表符号，使S闭合时两灯都亮。 【答案】 【解析】 【详解】如图所示： 如果圈1中是电流表，灯泡L2会被短路，灯泡L2不亮，故圈1应填电压表，圈2中电表串联在电路中，是电流表，如图所示： 20. 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。求： （1）在这过程中工人做的有用功； （2）则这个斜面的机械效率； （3）物体受到斜面的摩擦力。 【答案】（1）900J （2）75% （3）100N 【解析】 【小问1详解】 工人克服物体重力做的有用功 W有=Gh=900N×1m=900J 【小问2详解】 推力对箱子做的总功 W总=FL=400N×3m=1200J 斜面的机械效率 【小问3详解】 克服摩擦力做的额外功 W额=W总-W有=1200J-900J=300J 物体受到斜面的摩擦力 21. 如图所示电路，电源电压保持不变。 （1）滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”字样，求滑动变阻器两端允许加的最大电压； （2）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为2Ω和8Ω时，滑动变阻器消耗的功率相同，求电阻R0的阻值？ 【答案】（1）20V；（2）4Ω 【解析】 【详解】解：（1）“10Ω 2A”的含义是：滑动变阻器的最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A，滑动变阻器两端允许加的最大电压 U滑大=I大R滑大=2A×10Ω=20V （2）由图知，R0与R串联，由串联电路特点和欧姆定律可得两次电路中电流 两次滑动变阻器消耗的功率相同，即PR=PR′，根据P=I2R可得 解得R0=4Ω。 答：（1）滑动变阻器两端允许加的最大电压为20V； （2）电阻R0的阻值为4Ω。 22. 如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整__________； （2）实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持__________（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向__________（选填“A”或“B”）端移动； （3）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出的结论是：__________； （4）小组内的其他成员仍想继续实验，多测几组数据，为保证都能实验，选取的定值电阻的阻值不能超过 __________。 【答案】（1） （2） ①. 电压表 ②. A （3）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （4）40Ω 【解析】 【小问1详解】 电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如图所示： 【小问2详解】 [1][2]根据串联分压原理可知，将10Ω电阻换成20Ω电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，即应保持电压表示数不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动。 【小问3详解】 由图乙可知，电流与电阻的乘积为 UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V 该乘积为一定值，可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问4详解】 由以上分析知，实验中，应保持定值电阻两端的电压为2V不变，变阻器分得的电压为 UP＝U－UR＝3V－2V=1V 定值电阻的电压是变阻器电压的倍；根据分压原理，定值电阻的阻值应为变阻器阻值的2倍，因变阻器的最大阻值为20Ω，则定值电阻允许接的最大电阻值为 Rmax＝2RPmax＝2×20Ω＝40Ω 故选取的定值电阻的阻值不能超过40Ω。 23. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rₓ阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）； （1）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是 __________； （2）当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻Rx__________Ω。 （3）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验__________（选填“A”或“B”）； A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 （4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整； ①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，__________，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx=__________（用已知和测量出的物理量符号表示）。 【答案】（1）定值电阻Rx断路 （2）10 （3）A （4） ①. 滑片P移到b端时 ②. 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路中没有电流，电路故障可能是断路，电压表示数接近3V，电压表测量电源电压，所以故障为定值电阻Rx断路。 【小问2详解】 由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流为0.16A，电阻 【小问3详解】 A．探究电流与电压的关系时，应该控制电阻不变，本实验只有一个定值电阻，利用图甲实验器材能完成，故A符合题意； B．探究电流与电阻的关系时，应该控制导体两端电压不变，多次改变电阻大小，利用图甲实验器材不能完成，故B不符合题意。 故选A。 【小问4详解】 [1][2]①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2；③在①中，电压表测电源电压U1；在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压 U滑=U1-U2 由欧姆定律，电路中的电流 根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻 24. 阅读短文，回答文后问题。 电动汽车 电动汽车是以车载电池为动力的车辆，用电动机驱动车轮行驶。电动汽车的电池为电动机供电，同时也给汽车的空调、车灯等耗电系统供电，即续航里程，单位质量电池中储存的电能叫做电池的能量密度，储存的电能就越多，但是汽车总质量越大，通常电池消耗电能不得超过最大电能的80%。 （1）电动汽车行驶时，动力电池把__________能转化为电能； （2）电动汽车内由电池供电的电动机、空调、车灯的连接方式是__________联； （3）如果某电动汽车的总质量为1200kg，其中电池质量为300kg，电池的能量密度为0.15kW•h/kg，阻力为车重的0.05倍，则该车的续航里程为__________km（g取10N/kg）； （4）为了增加电动汽车的续航里程下列做法不可行的是__________。 A. 增加电池带电量 B. 整车轻量化 C. 降低传动摩擦 D. 增大耗电系统功率 【答案】（1）化学 （2）并 （3）216 （4）D 【解析】 【小问1详解】 电动汽车的电池工作的时候把化学能转化为电能； 【小问2详解】 为了保证各个用电器之间互不影响，独立工作，电动机、空调、车灯的连接方式是并联； 小问3详解】 电池质量为300kg，电池的能量密度为0.15kW•h/kg，那么电池能够提供的总能量 W＝300kg×0.15kW•h/kg＝45kW•h＝45×3.6×106J＝1.62×108J 为了避免电池损坏，则行驶过程中电池实际提供的电能 W'＝1.62×108J×80%＝1.296×108J 汽车以某一速度匀速行驶时，阻力为车重的0.05倍，由于汽车是匀速运动，根据二力平衡可知，牵引力 根据W＝Fs可知：该车的续航里程 【小问4详解】 A．增加电池带电量，可以增加可用的能量，该方法可行，故A不符合题意； B．整车轻量化，那么额外功就会减少，所以可以增加电动汽车的续航里程，该方法可行，故B不符合题意； C．降低传动摩擦，可以降低能量消耗，该方法可行，故C不符合题意； D．增大耗电系统功率，会减少电动汽车的续航里程，故D符合题意。 故选D。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$