广东省广州市南沙区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年广东省广州市南沙区九年级（上）期末物理试卷 一、选择题；本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1．（3分）在气体扩散的实验中，甲、乙两个瓶子分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮＞ρ空气），如图所示放置，抽出玻璃板并合上两瓶，一段时间后两瓶气体混合在一起，且颜色变得均匀。下列说法正确的是（　　） A．为有力地证明气体扩散，甲瓶应装二氧化氮气体 B．两瓶气体颜色均匀时，分子不再运动 C．温度越高，气体颜色变均匀所用的时间越短 D．实验时，只有红棕色二氧化氮的分子在运动 2．（3分）下列关于温度、热量、内能的说法正确的是（　　） A．温度高的物体，内能一定大 B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 C．物体的温度升高，一定是吸收了热量 D．热传递过程中，温度从高温物体传给低温物体 3．（3分）如图所示，2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。关于火箭的燃料说法正确的是（　　） A．火箭使用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．火箭发射升空的过程中，火箭中剩余燃料的热值不变 C．使燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值 D．燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 4．（3分）在两个相同的烧杯中分别装初温和质量相同的水和另外一种液体，已知c水＞c液，且在相同时间内它们放出的热量相等，每隔一段时间用温度计分别测量两种液体的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图所示，结合如图判断下列说法正确的是（　　） A．由图像中数据分析可知，甲液体为水 B．0～15min，甲液体降低的温度比乙液体降低的多 C．0～15min，甲液体放出的热量大于乙液体放出的热量 D．如果降低相同的温度，两液体放出的热量相同 5．（3分）取两个不带电的验电器甲和乙，先用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带上负电荷，接着用橡胶棒与甲接触，甲的金属箔由闭合变为张开，则（　　） A．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，电子是由毛皮转移到橡胶棒 B．橡胶棒与甲接触，甲的金属箔张开，是因为两个箔片带了异种电荷而相互排斥 C．如图，用带绝缘柄的金属棒将甲和乙连接的瞬间，电流方向是从甲流向乙 D．若把图中金属棒换成不带电的玻璃棒，连接甲和乙瞬间，乙的金属箔也会张开 6．（3分）如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，L1发光较亮，L2发光较暗。下列说法正确的是（　　） A．两灯发光亮度不同是因为通过它们的电流不相等 B．若交换两灯的位置，闭合开关，则L2发光较亮，L1发光较暗 C．把L2取下，还会看到L1发光 D．用一根导线将灯泡L2短接，会看到L2熄灭了 7．（3分）如图所示的密闭电盒，其表面可见的两个开关S1、S2及两盏灯L1、L2与内部元件组成电路。进行了如下操作：只闭合S1，只有灯L1发光；再闭合S2，两灯都发光；再断开S1，两灯都熄灭。下列部分电路的连接方式符合上述现象的是（　　） A． B． C． D． 8．（3分）在电学实验中，多次用到如图的电路图，下列说法正确的是（　　） A．探究“电流与电压的关系”时，可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．探究“电流与电阻的关系”时，每次更换电阻后，都要通过移动滑动变阻器，来保证电流表示数不变 C．“伏安法”测定值电阻的阻值实验，移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，主要目的是为了减小误差 D．“伏安法”测定值电阻的电功率实验，移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，主要目的也是为了减小误差 9．（3分）小明发现家里发光的灯泡突然熄灭，其它用电器也停止工作。根据安全用电原则，接下来他应该先进行哪项操作（　　） A．马上更换灯泡 B．多按几次灯泡开关 C．用试电笔检查线路是否带电 D．检查家里的总开关是否跳闸 10．（3分）如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电流表示数不变 D．电压表示数变小 二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。 11．（5分）如图1所示，前臂平伸用手掌托住铅球时，是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节O点转动。这个过程可以简化为一种杠杆模型，如图2所示。请在图2中： （1）画出肱二头肌对桡骨的拉力F1方向及其力臂l1； （2）若铅球对手掌的压力F2的力臂为lOB，若不计杠杆自重，F1＝ 　 　（用题目中给出的物理量符号表示），因为 　 　，进一步可知人的前臂相当于一个 　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 12．（6分）图1为四冲程汽油机在吸气冲程时的示意图，图中画出了活塞、连杆、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。如图2所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，我们可以观察到玻璃筒内的现象是 　 　。迅速下压活塞这一过程，是把 　 　能转化为 　 　能，它与四冲程汽油机的 　 　冲程原理相同。请你在图3中画出与该冲程的活塞、曲轴、连杆大概位置，进气门和排气门的开闭情况。 13．（4分）通过电阻RA、RB的电流与其两端电压的关系如图1所示。 （1）将RA、RB串联在电路中，如图2所示，闭合开关，电流表的示数如图3所示，则流过RA的电流为 　 　A，RB两端的电压为 　 　V； （2）将RA、RB并联在电路中，如图4所示，闭合开关，电压表的示数如图5所示，则流经干路的电流为 　 　A；通电10min，RA和RB产生的总热量是 　 　J。 14．（5分）如图是小华看到的电能表的表盘。 （1）若家里再消耗50度电，电能表表盘示数将变为 　 　kW•h； （2）该电能表额定最大电流为 　 　A，从电能表的使用角度考虑，允许接入的最大电功率是 　 　W，家里正在使用一台1100W的空调器，一台500W的电熨斗，一个750W的电吹风及一盏40W的日光灯，　 　（选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为2kW的用电器同时工作； （3）若家中只有一台用电器在工作，电能表的指示灯在闪烁后立即开始计时，1h内闪烁1600次，则该用电器的实际功率是 　 　W。 15．（9分）用滑轮组匀速提升重物上升1m，拉力为F，此过程做功的数据如图所示，g取10N/kg，求： （1）滑轮组中绳子自由端移动的距离s； （2）F的大小； （3）滑轮组做的有用功； （4）滑轮组的机械效率。 16．（14分）如图1所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识。能效等级是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法，分为五个等级，一级最节能，五级为市场准入指标。等级越高，产品能耗越低，环保效果越好。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，它的简化电路原理图如图2所示。额定电压为220V，S为温控开关，1、2是开关连接的触点，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变。电饭锅的加热挡额定功率为1100W，保温挡额定功率为88W。 若电饭锅开关S连接触点1且正常工作时，求： （1）电路的功率为多少？ （2）电路中的电流为多少？ （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η＜86%。他用电饭锅加热水，将温度为20℃、质量为1kg的水加热到100℃（沸腾前），电饭锅正常工作用时420s。求在这个过程中： ①水吸收了多少热量？已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 ②电饭锅消耗了多少电能？ ③电饭锅烧水时的效率？ ④请分析电饭锅烧水时的效率与三级能效的热效率值（电热转化效率）不相符的原因？ 17．（12分）在测量小灯泡电功率实验中，小云同学选用的器材有：额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。 （1）用笔画代替导线，将图1中的实物电路连接完整； （2）正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电流表示数和电压表示数如图2所示，则灯不亮的原因是 　 　； （3）解决问题后，灯泡发光，电流表、电压表的读数如图3所示，则通过灯泡的电流为 　 　A，灯泡两端的电压为 　 　V，灯泡的实际功率为 　 　W。 （4）测完一次实际功率后，若要再测量小灯泡的额定功率，应先调节 　 　，使小灯泡两端电压为 　 　V，再观察 　 　并记录相关的仪表的读数数据。 根据表中实验数据可知灯泡的额定功率为 　 　W； 实验序号 1 2 3 电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 电流表示数/A 0.14 0.18 0.22 灯泡亮度 偏暗 较亮 很亮 （5）若将如图电路中的小灯泡换成发光二极管，能否测量发光二极管发光时的实际电功率？简要说明原因。 18．（5分）我们在农贸市场、中药房还能看见杆秤，俗话说“秤砣虽小压千斤”，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。 【项目任务】制作简易杆秤。 【产品制作】 （1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 　 　点相当于支点。 （2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为 　 　g。 （3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点 　 　cm处。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 【产品使用】 （4）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 　 　（选填“左”或“右”）侧移动。 （5）为了增大杆秤的量程，你的方法是：　 　（写一种即可）。 2024-2025学年广东省广州市南沙区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B A A D C C D C 一、选择题；本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1．（3分）在气体扩散的实验中，甲、乙两个瓶子分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮＞ρ空气），如图所示放置，抽出玻璃板并合上两瓶，一段时间后两瓶气体混合在一起，且颜色变得均匀。下列说法正确的是（　　） A．为有力地证明气体扩散，甲瓶应装二氧化氮气体 B．两瓶气体颜色均匀时，分子不再运动 C．温度越高，气体颜色变均匀所用的时间越短 D．实验时，只有红棕色二氧化氮的分子在运动 【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动；扩散现象与温度有关，温度越高，扩散越快。 【解答】解：A、为了避免二氧化氮的密度较大对实验的影响，应该将二氧化氮气体放在下面的瓶子中，故A不符合题意； B、两瓶气体颜色均匀时，分子还是在不停地运动，故B不符合题意； C、温度越高，气体扩散越快，气体颜色变均匀所用的时间越短，故C符合题意； D、分子肉眼是无法观察到的，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查的是分子的热运动；知道扩散现象与温度有关。 2．（3分）下列关于温度、热量、内能的说法正确的是（　　） A．温度高的物体，内能一定大 B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 C．物体的温度升高，一定是吸收了热量 D．热传递过程中，温度从高温物体传给低温物体 【分析】（1）内能的大小跟质量、温度、状态有关； （2）晶体熔化过程吸收热量，温度不变； （3）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程； （4）发生热传递时，传递的是热量。 【解答】解：A、内能的大小跟质量、温度、状态有关，温度高的物体，内能不一定大，故A错误； B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确； C、物体的温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错误； D、热传递过程中，热量从高温物体传给低温物体，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握，是中考的热点。 3．（3分）如图所示，2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。关于火箭的燃料说法正确的是（　　） A．火箭使用的燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．火箭发射升空的过程中，火箭中剩余燃料的热值不变 C．使燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值 D．燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 【分析】（1）由Q＝mq可知，燃料燃烧放出的热量与物体的热值和质量有关； （2）热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关； （3）燃料燃烧释放的内能部分转化成火箭的机械能，一部分散失了。 【解答】解：A、由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，因此不确定质量多少的情况下，热值大的放出的热量不一定多，故A错误； BC、热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，火箭发射升空的过程中，火箭中剩余燃料的热值不变，使燃料燃烧更充分不能提高燃料的热值，故B正确、C错误； D、燃料燃烧的内能只有一部分转化成火箭的机械能，还有一部分被损失了，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了热值的影响因素、能量的转化，属于基础题。 4．（3分）在两个相同的烧杯中分别装初温和质量相同的水和另外一种液体，已知c水＞c液，且在相同时间内它们放出的热量相等，每隔一段时间用温度计分别测量两种液体的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图所示，结合如图判断下列说法正确的是（　　） A．由图像中数据分析可知，甲液体为水 B．0～15min，甲液体降低的温度比乙液体降低的多 C．0～15min，甲液体放出的热量大于乙液体放出的热量 D．如果降低相同的温度，两液体放出的热量相同 【分析】（1）根据Δt可知，质量相等物质，放出相等的热量，比热容大的物质降低的温度小； （2）由图可知0～15min，甲液体降低的温度与乙液体降低温度的关系； （3）根据题意可知，相等的时间内，物质放出的热量相等； （4）根据Q＝cmΔt可知降低相同的温度，两液体放出热量的关系。 【解答】解：AB、由图可知，在相等的时间内，甲液体降低的温度比乙液体降低的温度少，而甲、乙液体的质量相等，相同的时间内放出的热量相等，根据Δt可知，甲的比热容大于乙的比热容，所以甲液体是水，故A正确、B错误； C、根据题意可知，在相同时间内甲、乙放出的热量相等，所以0～15min，甲液体放出的热量等于乙液体放出的热量，故C错误； D、甲、乙的质量相等，而甲的比热容大于乙的比热容，根据Q＝cmΔt可知，降低相同的温度，甲放出的热量比乙放出的热量多，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查对比热容公式的理解和应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 5．（3分）取两个不带电的验电器甲和乙，先用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带上负电荷，接着用橡胶棒与甲接触，甲的金属箔由闭合变为张开，则（　　） A．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，电子是由毛皮转移到橡胶棒 B．橡胶棒与甲接触，甲的金属箔张开，是因为两个箔片带了异种电荷而相互排斥 C．如图，用带绝缘柄的金属棒将甲和乙连接的瞬间，电流方向是从甲流向乙 D．若把图中金属棒换成不带电的玻璃棒，连接甲和乙瞬间，乙的金属箔也会张开 【分析】摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。 电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 【解答】解：A.毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，电子是由毛皮转移到橡胶棒，故A符合题意； B.橡胶棒与甲接触，甲的金属箔张开，是因为两个箔片带了同种电荷而相互排斥，故B不符合题意； C.如图，用带绝缘柄的金属棒将甲和乙连接的瞬间，电子从甲流向乙，则电流方向是从乙流向甲，故C不符合题意； D.若把图中金属棒换成不带电的玻璃棒，连接甲和乙瞬间，乙的金属箔不会张开，因为没有电子的转移，故D不符合题意； 故选：A。 【点评】本题考查了摩擦起电的实质，电荷间的相互作用规律，以及电流方向的规定，属于基础性题目。 6．（3分）如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，L1发光较亮，L2发光较暗。下列说法正确的是（　　） A．两灯发光亮度不同是因为通过它们的电流不相等 B．若交换两灯的位置，闭合开关，则L2发光较亮，L1发光较暗 C．把L2取下，还会看到L1发光 D．用一根导线将灯泡L2短接，会看到L2熄灭了 【分析】（1）由图可知，闭合开关时，L1与L2串联，根据串联电路的电流规律可知通过两灯的电流关系； （2）串联电路中，各用电器工作情况与位置无关； （3）把L2取下时，电路断开，根据串联电路的特点可知L1的工作情况； （4）用电器短路时，该用电器不工作。 【解答】解：A、由图可知，闭合开关时，L1与L2串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯的电流相等，故A错误； B、串联电路中，各用电器工作情况与位置无关。若交换两灯的位置，闭合开关，两灯发光情况不变，故B错误； C、把L2取下时，电路断开，由于串联电路中各用电器相互影响，所以L1不发光，故C错误； D、用一根导线将灯泡L2短接，则L2被短路，L2不发光，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查串联电路的电流规律和电路的状态，难度不大。 7．（3分）如图所示的密闭电盒，其表面可见的两个开关S1、S2及两盏灯L1、L2与内部元件组成电路。进行了如下操作：只闭合S1，只有灯L1发光；再闭合S2，两灯都发光；再断开S1，两灯都熄灭。下列部分电路的连接方式符合上述现象的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析两个开关的作用、两个灯泡的连接方式，然后选出正确的电路图。 【解答】解：根据题意可知，先闭合S1，只有灯L1发光；又闭合S2，两灯都发光；由此可知，两灯工作时互不影响，是并联的；再断开S1，两灯都熄灭，这说明开关S1在干路中，S2与灯泡L2串联在一条支路中，故只有C符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了电路图的设计，根据题干描述判断出灯泡与开关的连接特点，是解答的关键。 8．（3分）在电学实验中，多次用到如图的电路图，下列说法正确的是（　　） A．探究“电流与电压的关系”时，可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．探究“电流与电阻的关系”时，每次更换电阻后，都要通过移动滑动变阻器，来保证电流表示数不变 C．“伏安法”测定值电阻的阻值实验，移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，主要目的是为了减小误差 D．“伏安法”测定值电阻的电功率实验，移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，主要目的也是为了减小误差 【分析】（1）在探究“电流与电压的关系”实验中，需控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，据此分析； （2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变； （3）在“伏安法”测定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值； （4）在“伏安法”测定值电阻的电功率实验中，多次测量是为了比较实际功率与额定功率大小的关系。 【解答】解：A、在探究“电流与电压的关系”实验中，需控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，因此不能用小灯泡代替定值电阻进行实验，故A错误； B、研究电流与电阻关系时要控制电压不变，因此探究“电流与电阻的关系”时，每次更换电阻后，都要通过移动滑动变阻器，来保证电压表示数不变，故B错误； C、在“伏安法”测定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，应移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，取平均值，故C正确； D、“伏安法”测定值电阻的电功率实验，移动滑动变阻器获取不同电压下的多组数据，是为了比较实际功率与额定功率大小的关系，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电学中几个重要实验，属于探究型实验综合题。 9．（3分）小明发现家里发光的灯泡突然熄灭，其它用电器也停止工作。根据安全用电原则，接下来他应该先进行哪项操作（　　） A．马上更换灯泡 B．多按几次灯泡开关 C．用试电笔检查线路是否带电 D．检查家里的总开关是否跳闸 【分析】家庭电路出现故障时，首先要检查故障原因，排除故障，再重新启动用电器。 【解答】解：小明发现家里发光的灯泡突然熄灭，其它用电器也停止工作，电路中出现的故障可能是短路或断路，所以首先要检查家里的总开关是否跳闸，再根据是否跳闸判断电路的具体故障，故ABC错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了家庭电路用电常识，属于基础题。 10．（3分）如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪，其原理图如图乙所示。电源电压不变，闭合开关S，滑片由B端移动到A端过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电流表示数不变 D．电压表示数变小 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据电压表的内阻特点判断出推动挡板的过程中变阻器接入电路中的电阻变化，从而得出电路中的总电阻变化，根据欧姆定律判断电路中的电流变化；根据挡板移动的方向可知滑片右侧电阻丝的阻值变化，再根据欧姆定律得出滑片右侧电阻丝两端的电压变化。 【解答】解：AC．根据电路图可知，R1与R2串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压； 因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以推动挡板的过程中，电路中的总电阻不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变，故A错误、C正确； BD．推动由B端向A端运动的过程中，滑片右侧电阻丝的阻值变大，由U＝IR可知，滑片右侧电阻丝两端的电压变大，所以电压表的示数变大，故BD错误。 故选：C。 【点评】本题是电路的动态分析，考查了串联电路特点、欧姆定律的应用，难度适中。 二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。 11．（5分）如图1所示，前臂平伸用手掌托住铅球时，是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节O点转动。这个过程可以简化为一种杠杆模型，如图2所示。请在图2中： （1）画出肱二头肌对桡骨的拉力F1方向及其力臂l1； （2）若铅球对手掌的压力F2的力臂为lOB，若不计杠杆自重，F1＝ 　　（用题目中给出的物理量符号表示），因为 　动力臂小于阻力臂　，进一步可知人的前臂相当于一个 　费力　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 【分析】（1）肱二头肌对桡骨的拉力F1方向沿着肌肉收缩的方向，从支点画出拉力作用线的垂线是力臂； （2）根据杠杆的平衡条件结合力臂大小分析解答。 【解答】解：（1）肱二头肌对桡骨的拉力F1方向沿着肌肉收缩的方向，从支点画出拉力的垂线是力臂，如图所示； （2）根据杠杆的平衡条件有：F1l1＝F2lOB， 解得：F1；由于动力臂小于阻力，故动力大于阻力，属于费力杠杆。 故答案为：（1）见解答； （2）；动力臂小于阻力臂；费力。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用与力和力臂的画图，属于中档题。 12．（6分）图1为四冲程汽油机在吸气冲程时的示意图，图中画出了活塞、连杆、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。如图2所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，我们可以观察到玻璃筒内的现象是 　硝化棉燃烧　。迅速下压活塞这一过程，是把 　机械　能转化为 　内　能，它与四冲程汽油机的 　压缩　冲程原理相同。请你在图3中画出与该冲程的活塞、曲轴、连杆大概位置，进气门和排气门的开闭情况。 【分析】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 汽油机工作过程中能量的转化： ①压缩冲程：机械能→内能； ②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。 【解答】解：在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，我们可以观察到玻璃筒内的现象是硝化棉燃烧。迅速下压活塞这一过程，是把机械能转化为内能，它与四冲程汽油机的压缩冲程原理相同。 图3中画出与该冲程的活塞、曲轴、连杆大概位置，进气门和排气门的开闭情况如下： 。 故答案为：硝化棉燃烧；机械；内；压缩；见解析。 【点评】本题考查四冲程能量转化及做功改变物体的内能，属于基础题。 13．（4分）通过电阻RA、RB的电流与其两端电压的关系如图1所示。 （1）将RA、RB串联在电路中，如图2所示，闭合开关，电流表的示数如图3所示，则流过RA的电流为 　1.5　A，RB两端的电压为 　30　V； （2）将RA、RB并联在电路中，如图4所示，闭合开关，电压表的示数如图5所示，则流经干路的电流为 　0.6　A；通电10min，RA和RB产生的总热量是 　1440　J。 【分析】（1）根据电流表的量程和分度值读出电路的电流，根据欧姆定律算出RB的电阻和RB两端的电压； （2）根据图象和欧姆定律算出A的电阻，根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数，根据欧姆定律和并联电路电流的规律算出干路电流，由Q＝W＝UIt算出通电10min，RA和RB产生的总热量。 【解答】解：（1）由图3知，电流表的量程为0﹣3A，分度值为0.1A，电流表的示数为1.5A，所以流过RA的电流为1.5A； 由图1知，当B两端的电压UB＝6V时，通过B的电流IB＝0.3A， 由I可知，RB的电阻为：RB20Ω； 由I可知，RB两端的电压为：UB′＝I′RB＝1.5A×20Ω＝30V； （2）由图1知，当A两端的电压UA＝6V时，电流IA＝0.6A， 由I可知，RA的电阻为：RA10Ω； 根据图5知，电压表的量程为0﹣15V，分度值为0.5V，此时电压表的示数为4V， 根据并联电路的电压特点可知，此时R1、R2两端的电压U′1＝U′2＝4V， 根据并联电路电流的规律和欧姆定律可知，流经干路的电流为：I＝I1+I20.6A； 通电10min，RA和RB产生的总热量：Q＝W＝UIt＝4V×0.6A×10×60s＝1440J。 故答案为：（1）1.5；30；（2）0.6；1440。 【点评】本题考查了求欧姆定律公式的应用、电功公式的应用以及由图示图象求出电阻等知识，应用并联电路特点与欧姆定律、电功公式即可正确解题。 14．（5分）如图是小华看到的电能表的表盘。 （1）若家里再消耗50度电，电能表表盘示数将变为 　332.2　kW•h； （2）该电能表额定最大电流为 　40　A，从电能表的使用角度考虑，允许接入的最大电功率是 　8800　W，家里正在使用一台1100W的空调器，一台500W的电熨斗，一个750W的电吹风及一盏40W的日光灯，　能　（选填“能”或“不能”）再接入一个额定功率为2kW的用电器同时工作； （3）若家中只有一台用电器在工作，电能表的指示灯在闪烁后立即开始计时，1h内闪烁1600次，则该用电器的实际功率是 　500　W。 【分析】（1）电能表的示数：最后一位是小数，单位kW•h； （2）由表中的铭牌可知该电能表允许通过的最大电流，根据P＝UI可计算出允许接入的最大电功率；求出用电器的总功率和最大电功率比较，判断能否再接入一个额定功率为2kW的用电器同时工作； （3）3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，据此可求闪烁1600次消耗的电能，再利用P求用电器的实际电功率。 【解答】解：（1）图中表盘中示数是282.2kW•h，若再消耗50度电，示数将变为282.2kW•h+50kW•h＝332.2kW•h； （2）由图中铭牌可知，该电能表允许通过的最大电流是40A，允许接入的最大电功率是P＝UI＝220V×40A＝8800W； 家中使用的用电器的总功率为W总＝1100W+500W+40W+750W+2000W＝4390W，远小于电能表的最大功率，能再接入一个额定功率为2kW的用电器同时工作； （3）该用电器消耗的电能WkW•h＝0.5kW•h， 该用电器的实际功率P实0.5kW＝500W。 故答案为：（1）332.2；（2）40；8800；能；（3）500。 【点评】本题考查了电能表的参数的理解、电能表的读数、电能、电功率的求法。这是一个综合的习题，要熟练掌握。 15．（9分）用滑轮组匀速提升重物上升1m，拉力为F，此过程做功的数据如图所示，g取10N/kg，求： （1）滑轮组中绳子自由端移动的距离s； （2）F的大小； （3）滑轮组做的有用功； （4）滑轮组的机械效率。 【分析】（1）由图可知，动滑轮上的绳子段数，根据s＝nh求绳子自由端移动的距离； （2）由图可知，拉力做的总功，根据W＝Fs求拉力F的大小； （3）由图可知额外功的大小，根据W总＝W有+W额求滑轮组做的有用功； （4）根据求滑轮组的机械效率。 【解答】解：（1）由图可知，动滑轮上的绳子段数为n＝3， 故绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×1m＝3m； （2）由图可知，拉力做的总功：W总＝1200J， 由W＝Fs可得，F的大小：； （3）由图可知额外功：W额＝400J，则滑轮组做的有用功： W有＝W总﹣W额＝1200J﹣400J＝800； （4）滑轮组的机械效率：66.7%。 答：（1）滑轮组中绳子自由端移动的距离为3m； （2）F的大小为400N； （3）滑轮组做的有用功为800J； （4）滑轮组的机械效率为66.7%。 【点评】本题主要考查使用滑轮组时，有关功、机械效率的计算，明确n的大小是关键之一。 16．（14分）如图1所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识。能效等级是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法，分为五个等级，一级最节能，五级为市场准入指标。等级越高，产品能耗越低，环保效果越好。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，它的简化电路原理图如图2所示。额定电压为220V，S为温控开关，1、2是开关连接的触点，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变。电饭锅的加热挡额定功率为1100W，保温挡额定功率为88W。 若电饭锅开关S连接触点1且正常工作时，求： （1）电路的功率为多少？ （2）电路中的电流为多少？ （3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η＜86%。他用电饭锅加热水，将温度为20℃、质量为1kg的水加热到100℃（沸腾前），电饭锅正常工作用时420s。求在这个过程中： ①水吸收了多少热量？已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 ②电饭锅消耗了多少电能？ ③电饭锅烧水时的效率？ ④请分析电饭锅烧水时的效率与三级能效的热效率值（电热转化效率）不相符的原因？ 【分析】（1）由图2可知，若电饭锅开关S连接触点1时，只有R1工作，若电饭锅开关S连接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点和P可知加热挡和保温挡的电路连接；据此可知电饭锅开关S连接触点1且正常工作时的电功率； （2）根据P＝UI求出电路中的电流； （3）①根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量； ②根据W＝Pt求出电饭锅消耗的电能； ③根据效率公式求出电饭锅烧水的效率； ④电饭锅产生的电热损失比较大。 【解答】解：（1）由图2可知，若电饭锅开关S连接触点2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡； 若电饭锅开关S连接触点1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡； 所以电饭锅正常工作且开关S连接触点1时，电路的功率为P加热＝1100W； （2）由P＝UI可知，电路中的电流：； （3）①水吸收的热量：； ②电饭锅消耗的电能：W＝P加热t＝1100W×420s＝4.62×105J； ③电饭锅的热效率：； ④因为电饭锅产生的电热不是全部被水吸收，所以电饭锅烧水时的效率小于三级能效的热效率值（电热转化效率）。 答：（1）电路的功率为1100W； （2）电路中的电流为5A； （3）①水吸收的热量为3.36×105J； ③电饭锅消耗的电能为4.62×105J； ③电饭锅烧水时的效率为72.7%； ④因为电饭锅产生的电热不是全部被水吸收，所以电饭锅烧水时的效率小于三级能效的热效率值（电热转化效率）。 【点评】本题属于电热综合题，主要考查串联电路的特点、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用，难度中等。 17．（12分）在测量小灯泡电功率实验中，小云同学选用的器材有：额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。 （1）用笔画代替导线，将图1中的实物电路连接完整； （2）正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电流表示数和电压表示数如图2所示，则灯不亮的原因是 　小灯泡实际电功率太小　； （3）解决问题后，灯泡发光，电流表、电压表的读数如图3所示，则通过灯泡的电流为 　0.24　A，灯泡两端的电压为 　1.7　V，灯泡的实际功率为 　0.408　W。 （4）测完一次实际功率后，若要再测量小灯泡的额定功率，应先调节 　滑动变阻器的阻值　，使小灯泡两端电压为 　1.5　V，再观察 　电流表示数　并记录相关的仪表的读数数据。 根据表中实验数据可知灯泡的额定功率为 　0.27　W； 实验序号 1 2 3 电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 电流表示数/A 0.14 0.18 0.22 灯泡亮度 偏暗 较亮 很亮 （5）若将如图电路中的小灯泡换成发光二极管，能否测量发光二极管发光时的实际电功率？简要说明原因。 【分析】（1）电压表与小灯泡并联，电流表串联在电路中； （2）根据电表选用的量程确定分度值读出电压和电流大小，根据P＝UI分析灯的实际功率大小，而灯的亮度由灯的实际功率决定； （3）根据图3读出电流表、电压表的读数，由P＝UI计算出电功率； （4）要测小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器滑片使电压表的示数等于额定电压，再读出电流表的示数，然后根据P＝UI求出灯泡的额定功率； （5）可用电压表测量LED两端的电压和通过LED灯的电流，利用 P＝UI可以算出LED灯的电功率，据此分析。 【解答】解解：（1）电压表与小灯泡并联，电流表串联在电路中，如图所示： （2）正确连接电路后，闭合开关，看不见灯亮，电压表示数和电流表示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为0.21，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.02A，根据P＝UI，因灯的电压和电流很小，故灯的实际功率过小，即为灯不亮的原因； （3）由图知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.24A； 电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.7V，则P＝UI＝1.7V×0.24A＝0.408W； （4）要测量小灯泡的额定功率，应先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，即灯泡两端的电压为1.5V，再观察电流表，并记录电流表的读数数据； 由表中数据可知，当小灯泡两端电压为额定电压即1.5V时，通过小灯泡的电流为0.18A，则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝1.5V×0.18A＝0.27W； （5）根据 P＝UI，可用电压表测量LED两端的电压和通过LED灯的电流，利用 P＝UI可以算出LED灯的电功率。 故答案为：（1）；（2）小灯泡实际电功率太小；（3）0.24；1.7；0.408；（4）滑动变阻器的阻值；1.5；电流表示数；0.27；（5）能；根据 P＝UI，可用电压表测量LED两端的电压和通过LED灯的电流，利用 P＝UI可以算出LED灯的电功率。 【点评】本题考查测量小灯泡的电功率实验，考查了电路的连接、故障分析、电压表和电流表的读数、功率的计算、滑动变阻器的使用和作用等知识，涉及的内容多，综合性强。 18．（5分）我们在农贸市场、中药房还能看见杆秤，俗话说“秤砣虽小压千斤”，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。 【项目任务】制作简易杆秤。 【产品制作】 （1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则 　B　点相当于支点。 （2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为 　0　g。 （3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点 　26　cm处。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 【产品使用】 （4）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往 　右　（选填“左”或“右”）侧移动。 （5）为了增大杆秤的量程，你的方法是：　增加秤砣的质量（或让提纽B靠近A点、增加秤杆的长度等）　（写一种即可）。 【分析】（1）支点是指杠杆绕着转的固定点，图甲中，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，由此可知杠杆的支点； （2）秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，即零刻度的位置； （3）根据杠杆平衡条件和表中数据可知250g的刻度值的标记位置； （4）图乙中，杆秤左低右高，要将杆秤调至水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，秤砣的调节方向； （5）根据杠杆平衡条件可知增大杆秤量程的方法。 【解答】解：（1）图甲中，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，即B点相当于支点； （2）秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g； （3）由杠杆平衡条件：F1×L1＝F2×L2可得：m物g×L物＝m砣g×L砣，即：L砣，在L物和m砣一定时，秤砣移动的距离与物体的质量成正比。由图表中数据可知，物体质量每增加50g，秤砣距离B的距离就增加5cm，故250g的刻度值应标记在距离B点26cm处； （4）图乙中，杆秤左低右高，要将杆秤调至水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应增大秤砣的力臂，即秤砣应往右侧移动适当距离； （5）为了增大杆秤的量程，由L砣可知，可增加秤砣的质量，减小杆秤的分度值；也可以增加秤杆的长度，增大秤砣的移动范围；或让提纽B靠近A点，增大秤砣的移动范围等。 故答案为：（1）B；（2）0；（3）26；（4）右；（5）增加秤砣的质量（或让提纽B靠近A点、增加秤杆的长度等）。 【点评】本题考查杠杆的要素和杠杆平衡条件的应用，难度适中。 ( 第 1 页 共 28 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$