九年级上学期物理期末考试模拟测试01(苏科版第11~15章)-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2024-12-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.38 MB |
| 发布时间 | 2024-12-18 |
| 更新时间 | 2024-12-18 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49419022.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
九年级上学期物理期末考试模拟测试01(原卷版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版九年级上册第11~14章,下册第15章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最符合实际的是( )
A.现在考场的气温约为37℃
B.初中生步行的速度约为10m/s
C.人在正常情况下,1s的时间脉搏大约跳动75次
D.将两个鸡蛋举高1米所做的功约为1J
2.小林按如图所示的电路图正确连接好电路后,闭合开关,两灯都能发光,但过了一会儿,两灯均熄灭,两电压表均有示数且相等,则可能原因是( )
A.灯短路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯断路
3.图中甲、乙分别是某家庭3月初和4月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪表
B.该家庭在这一个月的时间内总共用电
C.该电能表允许通过的最大电流为10A
D.该电能表上标有的“”的含义:这个家庭每消耗的电能,电能表表盘转动1200圈
4.某家庭电路的连接如图所示,下列说法正确的是( )
A.和是串联的 B.a点所在的电源线是零线
C.空气开关只能安装在b点处 D.c点所在的导线与大地相连
5.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线表示电阻的关系图像
B.电阻的阻值为
C.当电源电压为时,电流表示数为
D.如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端,小灯泡的电阻为
6.在如图所示的电路中,定值电阻阻值保持不变,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数变大
C.总电阻变大 D.定值电阻两端电压变小
7.小久在探究课堂上制作了一个简易验电器,利用回形针连接下方两片锡箔纸片,此时两个锡箔纸片闭合。小久用气球与头发摩擦后接触简易验电器上的回形针,两个锡箔纸片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.与气球接触后锡箔纸片张开的原因是异种电荷相互排斥
B.若气球带负电,电流方向从气球到锡箔纸片
C.将气球拿走后不触碰验电器,锡箔纸片会立即闭合
D.将气球接触碎纸片,碎纸片被吸引,是因为带电体可以吸引轻小物体
8.如图所示,闭合开关S时,小电灯、都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,两灯都亮,对此,下列判断中正确的是( )
A.灯断路 B.灯断路
C.开关S断路 D.灯短路
9.如图是某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,假设质量不发生变化。下列分析正确的是( )
A.丙→乙的过程放出热量 B.甲状态和乙状态吸热能力相同
C.甲状态的内能较大 D.丙状态含有的热量较多
10.如图所示,是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。图甲中,A为外表面,B为内表面,实验时用同一根橡皮筋,下列说法正确的是( )
A.实验时应把A面紧贴桌面,松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能
B.在图乙、丙中,实验时操作过程相同,丙图中卡片会弹跳得高一些
C.在图乙、丙中,卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些,卡片会弹跳得高些
D.卡片离开桌面后上升的过程中,其重力势能是由橡皮筋的弹性势能转化而来
11.如图是交警查酒驾时的酒精浓度检测仪的简化电路图,电源电压恒定, 为定值电阻、R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当驾驶员酒驾时对酒精浓度检测仪吹气时,下列说法正确的是( )
A.Ⓐ表的示数变大,表的示数变小 B.Ⓐ表的示数变小,表的示数变大
C.表和Ⓐ表的示数比值变大 D.电源的输出总功率变大
12.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是( )
A.甲的质量比乙大
B.O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
13.如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表的示数随电路中电流的变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:电阻R1的阻值是 Ω:当电路中的电流为0.25A时,R1与R2的比值为 。
14.如图甲所示的电路图,电源电压恒定不变,先闭合开关S1,当开关S2从断开到闭合时,电流表和电压表的对应的示数如图乙所示,可以判断电源电压为 V;R2的阻值为 。
15.如图甲所示为两个用电器和的工作电路,电压表、的指针偏转角度相同如图乙所示,则的电压是 V,的电压是 V。
16.如图所示电路中,只闭合、时, (选填“”、“”或“、都”)发光;当同时闭合 时,容易烧坏电源。
17.王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车自身质量是6t,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg,这一过程中货车牵引力所做的功是 J,货车发动机的效率是 (计算结果精确到1%)(g取,)
18.如图所示,北京时间2024年10月22日8时10分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,火箭发射利用液氢做燃料是因为氢的 大;燃烧一段时间后,剩下的液氢的热值 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
19.俯卧撑是一项常见的体育健身活动,如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图,若该同学的质量为50kg,小明的身体可视为杠杆,A'为重心,OA=0.9m,AB=0.6m,则地面对手掌的支持力为 N,若该同学在30s的时间内做了15个俯卧撑,每个俯卧撑重心上升20cm,则他做俯卧撑的功率为 W。(g=10N/kg)
20.如图甲,工人用250N的拉力将质量35kg的物体从地面运到楼上。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示,20s时间内,工人做功的功率为 W,此装置的机械效率为 %(g取)。
21.图甲是通过灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8W,则电源电压是 V,此时消耗的总功率是 W。
22.燃气灶是现代厨房的必备用具。点火旋钮先下压再旋转就能点燃灶头,点火旋钮相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”)。一壶水用功率为的燃气灶烧开需要6分钟,若用功率为1.2kW的电热水壶烧开则需要15分钟,则燃气灶与电热水壶的效率之比为 。
三.解答题(本题共8小题,共56分)
23.请用笔线代替导线,在图所示的电路中添加两根导线,使电流表只测量小灯L1的电流,并用箭头标出虚框位置导线上电流的方向。
24.如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形,图乙是简化的示意图,图中O为支点,F1是扫地的动力,在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。(保留作图痕迹)
25.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)小刚同学闭合开关时,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路中发生的故障可能是___________;
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器处断路
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为2V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,直到灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙示数,则小灯泡的额定功率 W。
(4)该实验中,滑动变阻器除了具有保护电路的作用以外,还有什么作用 。
26.实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一只,滑动变阻器A:“50Ω 1.5A” ,滑动变阻器B:“70Ω 1.5A”,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”);接下来的操作应 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)为了保证所有定值电阻都能够正常进行实验,应该选择滑动变阻器 (填字母)
27.在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。(灯丝电阻不受温度影响)
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中的 处;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表所示,比较表中数据,可以初步得出结论,并联电路中干路的电流等于 ;
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(4)在实验中可以采取换用不同规格的小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小,从而进行多次实验。多次测量的目的是 。
28.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74
2
4
0.1
1.6
0.3
83
3
6
0.1
①
0.3
②
(1)小明用弹簧测力计沿竖直方向 提升不同数量的钩码,记录数据如表所示;
(2)第3次实验,绳端测力计示数如图所示,则表格中编号为①的空格中应填 ,编号②的空格中应填 (保留两位有效数字);
(3)从表格中的数据可得结论:用相同滑轮组提升钩码时, ;如果使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将 (选填“增大”“减小”“不变”);
(4)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中,方法 与本实验的原理相同。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
29.在图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R2的阻值为30欧。闭合开关后,电流表的示数为0.8安。求:
(1)通过R2的电流I2.
(2)电阻R1的阻值。
30.燃气灶烧水时,把2L、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值为8.4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
31.如图所示,R1=20,R3=60,只闭合S2时,电流表的示数为0.2A;当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.2A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)当只闭合开关S1时,通电5min整个电路消耗的电能。
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九年级上学期物理期末考试模拟测试01(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版九年级上册第11~14章,下册第15章。
2.g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最符合实际的是( )
A.现在考场的气温约为37℃
B.初中生步行的速度约为10m/s
C.人在正常情况下,1s的时间脉搏大约跳动75次
D.将两个鸡蛋举高1米所做的功约为1J
【答案】D
【详解】A.现在考场的气温比较适宜,约为23℃,故A不符合题意;
B.初中生正常步行的速度约为1.1m/s=4km/h,故B不符合题意;
C.正常人1min内脉搏次数约为75次,故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的质量在100g左右,鸡蛋的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N将两个鸡蛋举高1米所做的功约为
W=Gh=1N×1m=1J故D符合题意。
2.小林按如图所示的电路图正确连接好电路后,闭合开关,两灯都能发光,但过了一会儿,两灯均熄灭,两电压表均有示数且相等,则可能原因是( )
A.灯短路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯断路
【答案】D
【详解】闭合开关,电路为串联电路,电压表V1测量L1两端电压,电压表V2测量电源电压,两灯均熄灭,两电压表均有示数且相等,即L1两端电压等于电源电压,此时L2两端电压为0。
AC.灯短路或灯短路,电路仍为通路,灯不会都熄灭,故AC不符合题意;
B.灯断路,V1处于断路状态,只有V2有示数,故B不符合题意;
D.灯断路,电压表V1与灯L2串联,电压表电阻很大,由串联分压的特点可知,相当于测量电源电压,因此两电压表示数相同,故D符合题意。
故选D。
3.图中甲、乙分别是某家庭3月初和4月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A.电能表是计量电功率的仪表
B.该家庭在这一个月的时间内总共用电
C.该电能表允许通过的最大电流为10A
D.该电能表上标有的“”的含义:这个家庭每消耗的电能,电能表表盘转动1200圈
【答案】D
【详解】A.电能表是测量消耗电能或电功的仪表,故A错误;
B.由图可知3月初电能表的示数W1=1042.8kW·h,4月初电能表的示数W2=1242.8kW·h,则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2﹣W1=1242.8kW·h﹣1042.8kW·h=200kW·h
故B错误;
C.电能表上“220V 10(40A)”表示该电能表在220V的电路中使用,标定电流为10A,最大电流不允许超过40A,故C错误;
D.表盘上标有“1200 r/ ( kW ⋅ h ) ”,表示每消耗1kW•h的电能,电能表表盘转动1200转,故D正确。
故选D。
4.某家庭电路的连接如图所示,下列说法正确的是( )
A.和是串联的 B.a点所在的电源线是零线
C.空气开关只能安装在b点处 D.c点所在的导线与大地相连
【答案】D
【详解】A.两灯泡“首首相接,尾尾相连”并列地连在电路两点之间,因此两灯泡为并联,故A错误;
B.根据灯泡和插座的接线可知a点所在的电源线为火线,故B错误;
C.为保护电路,空气开关需要安装在火线上,即a点处,故C错误;
D.根据安全用电原则,三孔插座中的上接线柱需要与地线相连,即c点所在的导线与大地相连,故D正确;
故选 D。
5.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线表示电阻的关系图像
B.电阻的阻值为
C.当电源电压为时,电流表示数为
D.如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端,小灯泡的电阻为
【答案】C
【详解】A.R是定值电阻,阻值不变,其I-U图像是一条过原点的直线,图乙中曲线B表示电阻的关系图像,曲线A表示灯泡L的关系图像,故A错误;
B.由欧姆定律,电阻的阻值为
故B错误;
C.由图甲得,L与R并联,电流表测量干路电流。当电源电压为时,L与R的电压均为4V,由图乙得,L与R的电压分别为0.3A、0.1A,此时电流表示数为
故C正确;
D.串联电路中,电路处处相等。当如果将小灯泡和电阻串联接在电压为的电源两端,由图乙得,L与R的电压均为0.2A时,L与R的电压分别为2V、8V,此时电源电压为
符合题意,由欧姆定律得,此时小灯泡的电阻为
故D错误。
故选C。
6.在如图所示的电路中,定值电阻阻值保持不变,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数变大
C.总电阻变大 D.定值电阻两端电压变小
【答案】C
【详解】AC.由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测通过定值电阻的电流,电压表测电源电压。当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,滑动变阻器接入电阻的阻值减小,通过滑动变阻器的电流减小,因并联电路各支路互不影响,因此通过定值电阻两端的电流不变,即电流表示数不变,由并联电路电流特点可知,电路中总电流减小,由欧姆定律可知,电路中总电阻增大,故A错误,C正确;
BD.电压表测电源电压,因电源电压不变,因此电压表示数不变,并联电路中各支路两端的电压相等,等于电源电压,因此定值电阻两端的电压不变,故BD错误。
故选C。
7.小久在探究课堂上制作了一个简易验电器,利用回形针连接下方两片锡箔纸片,此时两个锡箔纸片闭合。小久用气球与头发摩擦后接触简易验电器上的回形针,两个锡箔纸片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.与气球接触后锡箔纸片张开的原因是异种电荷相互排斥
B.若气球带负电,电流方向从气球到锡箔纸片
C.将气球拿走后不触碰验电器,锡箔纸片会立即闭合
D.将气球接触碎纸片,碎纸片被吸引,是因为带电体可以吸引轻小物体
【答案】D
【详解】A.验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的,与气球接触后锡箔纸片张开的原因是同种电荷相互排斥,故A错误;
B.气球带负电,接触不带电的验电器时,气球上的负电荷转移到回形针上,由于负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以此时的电流方向是从锡箔纸片到气球,故B错误;
C.气球拿走后,锡箔纸片上的电荷不会消失,锡箔纸片不会立即闭合,故C错误;
D.气球带负电,带电体具有吸引轻小物体的性质,将气球接触碎纸片,碎纸片被吸引,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故D正确。
故选D。
8.如图所示,闭合开关S时,小电灯、都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,两灯都亮,对此,下列判断中正确的是( )
A.灯断路 B.灯断路
C.开关S断路 D.灯短路
【答案】C
【详解】A.若灯断路,用一段导线的两端接触a、b两点时,灯泡L2发光,与题意不符,故A错误;
B.若灯断路,用一段导线的两端接触b、c两点时,灯泡L1发光,与题意不符,故B错误;
C.若开关断路,用一段导线的两端接触c、d两点时,两灯都亮,与题意相符,故C正确;
D.若灯短路,闭合开关S时,只有灯泡L1发光,与题意不符,故D错误。
故选C。
9.如图是某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态,假设质量不发生变化。下列分析正确的是( )
A.丙→乙的过程放出热量
B.甲状态和乙状态吸热能力相同
C.甲状态的内能较大
D.丙状态含有的热量较多
【答案】A
【详解】由图知,甲图中分子排列整齐相距最近,分子间的作用力最大,该晶体为固态;乙图中分子相距较近,分子排列杂乱,是液态分子的排列方式;丙图中分子相距最远,分子无固定排列,是气态分子的排列方式。
A.丙→乙是气态变成液态的过程,属于液化现象,液化过程中放出热量,故A正确;
B.由上分析知,甲为固态,乙为液态,物质所处物态不同,比热容不同,则吸热能力不同,故B错误;
C.由上分析知,甲为固态,温度较低,所以内能较小,故C错误;
D.热量属于过程量,只能说吸收热量或放出热量,不能说含有热量,故D错误。
故选A。
10.如图所示,是一个“会跳的卡片”。用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。图甲中,A为外表面,B为内表面,实验时用同一根橡皮筋,下列说法正确的是( )
A.实验时应把A面紧贴桌面,松手后橡皮筋的弹性势能直接转化为卡片的重力势能
B.在图乙、丙中,实验时操作过程相同,丙图中卡片会弹跳得高一些
C.在图乙、丙中,卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些,卡片会弹跳得高些
D.卡片离开桌面后上升的过程中,其重力势能是由橡皮筋的弹性势能转化而来
【答案】C
【详解】A.由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能,只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能,所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能,所以卡片能跳起来,故A错误;
B.在图乙、丙中,实验时操作过程相同,丙图中卡口之间的间隔小,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就小,则橡皮筋具有的弹性势能就小,当然最终转化成卡片的能量就小,卡片会跳得低一些,故B错误;
C.在图乙、丙中,卡片边缘固定橡皮筋的凹槽剪的浅些,在同样按压在桌面时,橡皮筋的形变程度越大,所以卡片会弹跳得高些,故C正确;
D.卡片离开桌面后上升的过程中,其重力势能是由动能转化来的,而动能是由橡皮筋的弹性势能转化来的,故D错误。
故选C 。
11.如图是交警查酒驾时的酒精浓度检测仪的简化电路图,电源电压恒定, 为定值电阻、R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当驾驶员酒驾时对酒精浓度检测仪吹气时,下列说法正确的是( )
A.Ⓐ表的示数变大,表的示数变小
B.Ⓐ表的示数变小,表的示数变大
C.表和Ⓐ表的示数比值变大
D.电源的输出总功率变大
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电路为两电阻串联,电压表测R0两端电压,当驾驶员酒驾时对酒精浓度检测仪吹气时,酒精气体传感器的电阻会变小,电路中的电流会变大,根据串联分压原理可知,酒精气体传感器两端电压会变小,则R0两端电压会变大,即电压表的示数变大,故AB错误;
C.表和Ⓐ表的示数比值为定值电阻R0的阻值,保持不变,故C错误;
D.根据可知,电压不变,电路中电流变大,则电功率变大,故D正确。
故选D。
12.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是( )
A.甲的质量比乙大
B.O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
【答案】B
【详解】A.由图可知,OA大于OB,根据杠杆的平衡条件可知
由于OA大于OB,则G甲<G乙,则甲的质量小于乙的质量,故A不符合题意;
B.把杠杆、甲、乙看做一个整体,该整体受到两个力的作用:重力、拉力,这两个力为平衡力,故总重力等于拉力,即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和,故B符合题意;
C.如果甲浸没在水中,则甲受到竖直向上的浮力的作用,相当于减小了左边的力,故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积,右边会下沉,即硬棒会顺时针转动,故C不符合题意;
D.如果甲浸没在水中,则甲受到竖直向上的浮力的作用,相当于减小了左边的力,故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积,若使杠杆平衡,应减小右边力与力臂的乘积,即可用使乙向左移动一些,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共20分)
13.如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表的示数随电路中电流的变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:电阻R1的阻值是 Ω:当电路中的电流为0.25A时,R1与R2的比值为 。
【答案】 20 5∶1
【详解】[1]由图可知:R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;则当滑动变阻器的滑片在最左端,电压表V2示数为0V;从图中信息可以看出,乙图象中的电压值可以为零,因此乙对应的是电压表为V2示数变化的曲线,甲对应的是电压表V1示数变化的曲线。由甲图象可知:当U1=2V时,I1=0.1A,根据欧姆定律可知
[2]当电路中的电流为0.25A时,由图象可知R1与R2两端的电压分别为5V、1V,由于串联电路电流处处相等,则根据欧姆定律可得
14.如图甲所示的电路图,电源电压恒定不变,先闭合开关S1,当开关S2从断开到闭合时,电流表和电压表的对应的示数如图乙所示,可以判断电源电压为 V;R2的阻值为 。
【答案】 6 20
【详解】[1][2]先闭合开关S1,当开关S2闭合时,电路为只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,如图乙可知,电源电压为;当开关S2断开时,电路为R1、R2的串联电路,电压表测R1两端电压,由乙图可知R1两端电压为,电路中电流为,则根据串联电路电压特点可知,此时R2的两端电压为
根据欧姆定律可知,R2的阻值为
15.如图甲所示为两个用电器和的工作电路,电压表、的指针偏转角度相同如图乙所示,则的电压是 V,的电压是 V。
【答案】 4.4 1.1
【详解】[1][2]由电路图知道,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测的是R2两端的电压, 由题意知道,电压表V2选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,其读数为U2=1.1V,即电阻R2两端的电压为1.1V。电压表V1选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,其读数为5.5V, 根据串联电路电压规律知道,电阻R1两端的电压是
U1=U-U2=5.5V-1.1V=4.4V
16.如图所示电路中,只闭合、时, (选填“”、“”或“、都”)发光;当同时闭合 时,容易烧坏电源。
【答案】 、、
【详解】[1]由图可知,只闭合、时,被短路,只有发光。
[2]当同时闭合、、时,电流从电源正极出发,可不经过任何用电器,直接回到电源负极,容易烧坏电源。
17.王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车自身质量是6t,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg,这一过程中货车牵引力所做的功是 J,货车发动机的效率是 (计算结果精确到1%)(g取,)
【答案】 42%
【详解】[1]货车做匀速直线运动牵引力等于阻力
牵引力所做的功是
[2]根据求货车发动机的效率是
18.如图所示,北京时间2024年10月22日8时10分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,火箭发射利用液氢做燃料是因为氢的 大;燃烧一段时间后,剩下的液氢的热值 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 热值 不变
【详解】[1]火箭发射利用液氢做燃料是因为氢的热值大,和质量相同的其它燃料相比,完全燃烧时可以放出更多热量。
[2]热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,燃烧一段时间后,剩下的液氢的热值不变。
19.俯卧撑是一项常见的体育健身活动,如图所示是同学们在锻炼课上做俯卧撑时的示意图,若该同学的质量为50kg,小明的身体可视为杠杆,A'为重心,OA=0.9m,AB=0.6m,则地面对手掌的支持力为 N,若该同学在30s的时间内做了15个俯卧撑,每个俯卧撑重心上升20cm,则他做俯卧撑的功率为 W。(g=10N/kg)
【答案】 300 50
【详解】[1]由杠杆平衡条件得,地面对手掌的支持力为
[2]他做俯卧撑的功率为
20.如图甲,工人用250N的拉力将质量35kg的物体从地面运到楼上。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示,20s时间内,工人做功的功率为 W,此装置的机械效率为 %(g取)。
【答案】 125 70
【详解】[1]由图乙可知,20s物体上升的高度h=5m,由图甲可知,n=2,绳子自由端20s移动的距离
20s内工人做的总功为
工人做功的功率为
[2]20s内工人做的有用功
此装置的机械效率为
21.图甲是通过灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8W,则电源电压是 V,此时消耗的总功率是 W。
【答案】 6 5.4
【详解】[1]如图,小灯泡和定值电阻并联在电路中;由图像可知,L的实际功率为1.8W时,其两端电压为6V,通过它的电流为0.3A,则电源电压是6V。
[2]通过定值电阻的电流为
此时干路电流为
此时消耗的总功率是
22.燃气灶是现代厨房的必备用具。点火旋钮先下压再旋转就能点燃灶头,点火旋钮相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”)。一壶水用功率为的燃气灶烧开需要6分钟,若用功率为1.2kW的电热水壶烧开则需要15分钟,则燃气灶与电热水壶的效率之比为 。
【答案】 省力 2:3
【详解】[1]点火旋钮先下压再旋转就能点燃灶头,点火旋钮相当于一个轮轴,轮轴在使用时相当于一个省力杠杆。
[2]由可知,燃气灶消耗的能量
电热水壶消耗的电能
烧开同一壶水,需要的热量相同,则燃气灶与电热水壶的效率之比
【点睛】本题考查杠杆的分类以及效率公式的应用,计算时注意单位的统一,难度不大,属于基础知识。
三.解答题(本题共8小题,共56分)
23.请用笔线代替导线,在图所示的电路中添加两根导线,使电流表只测量小灯L1的电流,并用箭头标出虚框位置导线上电流的方向。
【答案】
【详解】电流表只测量小灯L1的电流,所以电流表与灯泡L1串联在同一支路,两灯泡并联,电流从电源正极流出,一部分电流流入电流表正接线柱,从负接线柱流出,流过灯泡L1。如图所示:
24.如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形,图乙是简化的示意图,图中O为支点,F1是扫地的动力,在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】由图知,用笤帚在水平地面扫地时,笤帚相对水平地面地面向左运动,B点受到的摩擦力f方向水平向右,据此画出B点受摩擦力示意图;反向延长摩擦力的作用线,从支点O作摩擦力作用线的垂线,垂线段为其力臂L2,如图所示:
25.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)小刚同学闭合开关时,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路中发生的故障可能是___________;
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器处断路
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为2V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,直到灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙示数,则小灯泡的额定功率 W。
(4)该实验中,滑动变阻器除了具有保护电路的作用以外,还有什么作用 。
【答案】(1)
(2)B
(3) 左 电压表 0.5
(4)改变灯泡的电压
【详解】(1)根据电路图,滑动变阻器用了左下接线柱,作图如下
(2)闭合开关时,电流表有示数,表示电路是通的;电压表无示数,小灯泡不发光,表示小灯泡没有电压,综合分析故障是小灯泡短路。
(3)[1]电压表示数为2V,不到额定电压2.5V,故应将变阻器阻值调小,滑动变阻器用了左下接线柱,所以往左端移动滑片。
[2]判断灯泡是否正常发光,是通过观察电压示数是不是2.5V。
[3]电流表示数是0.2A,则小灯泡的额定功率
(4)滑动变阻器除了具有保护电路的作用以外,还需要改变自己的阻值来调节灯泡电压。
26.实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一只,滑动变阻器A:“50Ω 1.5A” ,滑动变阻器B:“70Ω 1.5A”,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”);接下来的操作应 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)为了保证所有定值电阻都能够正常进行实验,应该选择滑动变阻器 (填字母)
【答案】(1)电阻R处断路
(2) 大于 向左移动滑片,使电压表的示数仍为U1,读出电流表的示数
(3)当电压一定时,电流与电阻成反比
(4)B
【详解】(1)闭合开关,电流表无示数,可能是电路断路了,电压表示数有明显变化,则电压表与电源接通,则是与电压表并联的支路部分电路断路了,所以故障原因可能是定值电阻R断路了。
(2)[1][2]根据串联分压可知,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,则定值电阻的阻值增大,所以定值电阻两端电压增大,由于电压表测量定值电阻两端电压,所以电压表示数增大,故电压表示数会大于U1。根据串联分压原理可知,此时应增大滑动变阻器的分压,即滑动变阻器接入电路的阻值应增大,因此应向左移动滑片使电压表示数仍然为U1。
(3)由图丁可知,电流与对应的电阻的乘积保持不变,所以可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由丁图可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,通过定值电阻的电流为0.4A,所以实验中定值电阻两端电压为
根据串联分压规律可知,当30Ω的定值电阻接入电路时,电路中电流为
此时滑动变阻器接入的阻值应为
故应该选择滑动变阻器B。
27.在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。(灯丝电阻不受温度影响)
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中的 处;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表所示,比较表中数据,可以初步得出结论,并联电路中干路的电流等于 ;
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(4)在实验中可以采取换用不同规格的小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小,从而进行多次实验。多次测量的目的是 。
【答案】(1) 串联 C
(2) 正负接线柱接反了 0.24
(3)各支路电流之和
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)[1]根据电流表的使用规则,电流表使用时要串联在被测电路中。
[2]若要测量干路中的电流,则电流表应接在干路中,故需要将电流表接到C点。
(2)[1]小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,指针反偏,说明正负接线柱接反。
[2]如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(3)分析表中数据可知,即并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。
(4)在实验中可以采取换用不同规格的小灯泡的方法改变A、B、C处电流的大小,从而进行多次实验。多次测量的目的是寻找普遍规律,避免结论具有偶然性。
28.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74
2
4
0.1
1.6
0.3
83
3
6
0.1
①
0.3
②
(1)小明用弹簧测力计沿竖直方向 提升不同数量的钩码,记录数据如表所示;
(2)第3次实验,绳端测力计示数如图所示,则表格中编号为①的空格中应填 ,编号②的空格中应填 (保留两位有效数字);
(3)从表格中的数据可得结论:用相同滑轮组提升钩码时, ;如果使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将 (选填“增大”“减小”“不变”);
(4)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中,方法 与本实验的原理相同。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
【答案】(1)匀速
(2) 2.2 91
(3) 滑轮组的机械效率与重物的重力有关,且重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高 不变
(4)一
【详解】(1)用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升不同数量的钩码,此时物体和测力计都处于受力平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]图中测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故表格中编号为①的空格中应填2.2。
[2]第3次实验中,有用功为
总功为
机械效率为
所以编号②的空格中应填91。
(3)[1]由表中数据可知,使用相同的滑轮组提升钩码,从实验1至实验3,钩码的重力逐渐变大,机械效率也逐渐变大,由74%上升至91%,故可得:用相同滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率与重物的重力有关,且重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]滑轮组的机械效率为
可知机械效率与物体上升高度无关,所以使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将不变。
(4)实验得出的结论是在额外功一定时,增大有用功可以提高机械效率。
方法一.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,在额外功一定时,通过增大有用功来提高机械效率,故方法一符合题意;
方法二.汽车制造厂用新材料减轻汽车重力,是通过减小额外功来提高机械效率,故方法二不符合题意;
方法三.经常给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小额外功来提高机械效率,故方法三不符合题意。
故选方法一。
29.在图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R2的阻值为30欧。闭合开关后,电流表的示数为0.8安。求:
(1)通过R2的电流I2.
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)0.2A;
(2)10Ω
【详解】(1)闭合开关后,电阻R1和电阻R2的并联,根据并联电路电压相等,电阻R2的电压为
U2=U1=U=6V
根据欧姆定律可得,通过R2的电流为
(2)根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,电流表测干路电流,则通过R1的电流为
I1=I−I2=0.8A−0.2A=0.6A
根据欧姆定律可得,电阻R1的阻值为
30.燃气灶烧水时,把2L、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值为8.4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【详解】(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)天然气完全燃烧放出的热量为
(3)燃气灶烧水时的效率为
31.如图所示,R1=20,R3=60,只闭合S2时,电流表的示数为0.2A;当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.2A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)当只闭合开关S1时,通电5min整个电路消耗的电能。
【答案】(1)16V
(2)40Ω
(3)3840J
【详解】(1)只闭合S2时,电路为R1和R3串联,此时电路中的电流为0.2A,则电源电压为
(2)当S1、S2、S3都闭合时,电路为R1和R2并联,则R1的电流为
R2的电流为
R2的阻值为
(3)当只闭合开关S1时,电路为R1单独串联,通电5min整个电路消耗的电能为
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