安徽省亳州市谯城区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年安徽省亳州市谯城区九年级（上）期末物理试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1．（2分）为了保护学生的视力，目前教室里都使用LED护眼灯，LED灯发光效率高，工作时主要把电能转化为 　 　能。 2．（2分）我国自主设计的塔式太阳能电站采用了高效的太阳能发电技术，某媒体报道称：塔式太阳能电站采用的尖端技术可每秒发电1000W，并能24小时连续发电。请指出其中的一处错误：　 　。 3．（2分）合肥滨湖湿地公园内，水面碧波荡漾，对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的 　 　较大。 4．（2分）有一款感应照明门把手，当夜间有人触摸把手时，LED灯亮，白天LED灯不亮。整个电路中有电源、感应开关S1、光敏开关S2（白天断开，晚上闭合），请在图中画出可以实现该功能的电路的连接方式。 5．（2分）如图所示，是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序图，梳子与图中毛皮摩擦后，梳子带　 　电。 6．（2分）一位同学家里在11月底抄表时，电能表的读数为，若他家12月份缴电费是36.3元，每千瓦时的电费是0.55元，则12月底电能表的示数应为 　 　。 7．（2分）将电阻值为R1和R2的两个导体并联后，接入电源电压不变的电路中，若保持R1阻值不变、减小R2的阻值，则通过干路的电流 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 8．（2分）如图所示，电源两端电压9V保持不变，电阻R1的阻值为12Ω。当开关S闭合时，通过电阻R2的电流是0.25A，电阻R2的阻值为 　 　Ω。 9．（2分）小刚用如图所示的均匀杠杆OB将重为15N的物块匀速提升0.1m。经测量AB＝2m，OA＝0.4m，小刚所用拉力F＝4N，且方向始终竖直向上，小刚所用杠杆的机械效率是 　 　。 10．（2分）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，开关闭合后，电流表A1的示数为0.6A，通电1min整个电路产生的热量是 　 　J。 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．（2分）随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电火锅 C．抽油烟机 D．洗衣机 12．（2分）妈妈从冰箱里取出一盒牛奶放入盛有热水的碗中加热。关于该过程，下列说法中正确的是（　　） A．刚从冰箱中拿出的牛奶没有内能 B．热水很烫是因为热水含有的热量多 C．加热牛奶的过程中，热水将温度传递给牛奶 D．热水温度降低的过程中伴随着内能的转移 13．（2分）2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射取得圆满成功，如图所示。在火箭加速升空的过程中，下面说法正确的是（　　） A．火箭推动飞船升空过程，飞船机械能增加 B．神舟十九号载人飞船的动能不变，势能增大 C．火箭的燃料燃烧的过程，主要是内能转化为化学能 D．火箭升空过程中外壳温度升高，这与热机做功冲程的原理相同 14．（2分）如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1，根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（　　） A．Ra＞Rb＞Rc B．Rb＞Rc＞Ra C．Rc＞Rb＞Ra D．Rc＞Ra＞Rb 15．（2分）将阻值相同的电阻R1、R2按照如图甲、乙、丙三种不同的方式连接，并分别接到相同电源的两端，在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲：W乙：W丙为（　　） A．1：2：4 B．1：4：2 C．4：2：1 D．2：1：4 16．（2分）如图所示电路，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S2时，电流表测灯泡L1电流 B．开关S1、S2都闭合，灯泡L1与L2并联 C．先闭合开关S1、S2，再断开S2，电流表示数变大 D．开关S1、S2都闭合，灯泡L1与L2的亮度一定相同 17．（2分）如图所示，电源电压恒定不变，当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．小灯泡消耗的功率变大，亮度变亮 D．整个电路消耗的功率变小，灯泡变暗 三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分） 18．（4分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中： （1）小明按照电路图正确连接好电路并检查后，闭合开关，将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，记下电流表示数，接着换接10Ω、15Ω的电阻重复实验，数据记录如表，分析表中数据，可得出的结论：　 　； 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.3 0.15 0.10 （2）如果实验时，电源电压4.5V保持不变，小明若在前三组实验基础上继续探究20Ω、25Ω的电流与导体电阻的关系，滑动变阻器的最大阻值最小应为 　 　Ω。 19．（4分）小强利用如图所示的滑轮组进行“测量滑轮组机械效率”的实验，记录的实验数据如表： 序号 物重G/N 物体上升的高度h/m 绳端受到的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 1 0.2 0.6 0.6 55.6 2 2 0.2 1.0 0.6 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1 （1）表格中第二次实验时滑轮组的机械效率为 　 　%（计算结果保留一位小数）； （2）分析表格中的数据可知，要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的方法是 　 　。 20．（8分）如图是小军同学测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的装置，所用电源电压为6V，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲连接完整（导线不能交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，他发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 　 　（选填字母）； A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器短路 （3）将上述故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，小灯泡的亮度变亮，说明小灯泡的亮度取决于它的 　 　。 四、计算与简答题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20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．（6分）在某小区建筑工地上，工人师傅用如图所示的滑轮组，在10s内将重为1500N的物体A沿水平方向匀速移动了5m，所用拉力大小为375N，物体A受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。 （1）物体A受到的拉力是多少？ （2）此时拉力F的功率是多大？ 22．（6分）如图甲是某同学设计的调光灯电路，小灯泡的额定电压为3V，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。 （1）灯泡正常发光时电阻是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值是多大？ 23．（8分）如图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它低温挡工作时功率为176W，中温挡工作时功率为880W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）电饭锅在低温挡工作时，电路中电流是多少？ （2）电饭锅在高温挡工作时的功率是多大？ （3）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使1kg水从12℃升高到100℃，需要多长时间？ 2024-2025学年安徽省亳州市谯城区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 B D A C D B D 一、填空题（每空2分，共20分） 1．（2分）为了保护学生的视力，目前教室里都使用LED护眼灯，LED灯发光效率高，工作时主要把电能转化为 　光　能。 【分析】LED节能灯是用发光二极管做光源的；用电器工作的过程，就是电流做功的过程，也是电能转化成其他形式能的过程； 【解答】解：LED节能灯是用发光二极管作光源的，工作时，消耗了电能，因此把电能转化为光能。 故答案为：光。 【点评】本题考查学生对电能转化为其他形式能量的掌握情况，基础题。 2．（2分）我国自主设计的塔式太阳能电站采用了高效的太阳能发电技术，某媒体报道称：塔式太阳能电站采用的尖端技术可每秒发电1000W，并能24小时连续发电。请指出其中的一处错误：　每秒发电1000W　。 【分析】电能的单位是千瓦时；电功率的单位是瓦特；据此分析。 【解答】解：电能的单位是kW•h，不能说每秒发电1000W，这样混淆了电功和电功率的概念。 故答案为：每秒发电1000W。 【点评】本题考查了电功率的概念，属于基础题目。 3．（2分）合肥滨湖湿地公园内，水面碧波荡漾，对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的 　比热容　较大。 【分析】水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少。 【解答】解：公园水多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，对周围气温起到很好的调节作用。 故答案为：比热容。 【点评】本题考查了水的比热容大的应用，属于基础题。 4．（2分）有一款感应照明门把手，当夜间有人触摸把手时，LED灯亮，白天LED灯不亮。整个电路中有电源、感应开关S1、光敏开关S2（白天断开，晚上闭合），请在图中画出可以实现该功能的电路的连接方式。 【分析】根据题意，分析感应开关、光敏开关对LED灯的控制作用，可连接电路。 【解答】解：由题意可知，当夜间有人触摸把手时，LED灯亮，白天LED灯不亮，则感应开关S1、光敏开关S2串联，共同控制LED灯，如下图所示： 【点评】本题主要考查了对电路连接方式的判断及电路图的连接，判断电路结构是关键。 5．（2分）如图所示，是部分不同物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序图，梳子与图中毛皮摩擦后，梳子带　负　电。 【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，束缚电子能力强的物体容易得到电子，带负电；束缚电子能力弱的物体容易失去电子，带正电。 【解答】解： 由图可知，毛皮的束缚电子的能力最弱，梳子束缚电子的能力最强，故毛皮与梳子摩擦最容易起电；毛皮失去电子带正电，梳子得到电子带负电。 故答案为：负。 【点评】本题考查了摩擦起电的实质、使物体带电的方法，体现了生活中处处有物理知识。 6．（2分）一位同学家里在11月底抄表时，电能表的读数为，若他家12月份缴电费是36.3元，每千瓦时的电费是0.55元，则12月底电能表的示数应为 　9617.6kW•h　。 【分析】根据电费和电价，计算出消耗的电能； 电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，11月底的电能表示数加上12月消耗的电能即为12月底电能表的示数。 【解答】解：12月份他家消耗的电能：W66kW•h； 电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h， 11月底的电能表示数为9551.6kW•h； 12月底电能表的示数：9551.6kW•h+66kW•h＝9617.6kW•h。 故答案为：9617.6kW•h。 【点评】本题考查电能表的读数和消耗电能的计算，要知道：电能表的读数时数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h。 7．（2分）将电阻值为R1和R2的两个导体并联后，接入电源电压不变的电路中，若保持R1阻值不变、减小R2的阻值，则通过干路的电流 　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【分析】根据并联电路的特点和欧姆定律即可判断。 【解答】解：将电阻值为R1和R2的两个导体并联后，根据并联电路的特点和欧姆定律可得干路电流为： I＝I1+I2； 保持电源电压不变，若保持R1阻值不变、减小R2的阻值， 则通过R1的电流I1不变；通过R2的电流I2变大，所以，通过干路的电流变大。 故答案为：变大。 【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析，是一道较简单的应用题。 8．（2分）如图所示，电源两端电压9V保持不变，电阻R1的阻值为12Ω。当开关S闭合时，通过电阻R2的电流是0.25A，电阻R2的阻值为 　24　Ω。 【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1的两端电压，已知通过电阻R2的电流，根据串联电路电流的规律可知通过R1的电流，根据欧姆定律求电压表的示数； 已知电源两端电压，根据串联电路电压的规律可求电阻R2两端的电压，根据欧姆定律求电阻R2的阻值。 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，因通过电阻R2的电流是0.25A，根据串联电路电流的规律可知通过R1的电流I＝0.25A， 电压表测R1的两端电压，因电阻R1的阻值为12Ω，根据欧姆定律可得电压表的示数为U1＝IR1＝0.25A×12Ω＝3V； 根据串联电路电压的规律可得电阻R2的两端电压为U2＝U﹣U1＝9V﹣3V＝6V； 根据欧姆定律可得电阻R2的阻值为R224Ω。 故答案为：24。 【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。 9．（2分）小刚用如图所示的均匀杠杆OB将重为15N的物块匀速提升0.1m。经测量AB＝2m，OA＝0.4m，小刚所用拉力F＝4N，且方向始终竖直向上，小刚所用杠杆的机械效率是 　62.5%　。 【分析】根据杠杆的基本概念、功和效率的公式进行计算。 【解答】解：根据题图可知：支点为O点，动力臂为OB＝OA+AB＝0.4m+2m＝2.4m； 根据相似比的知识，拉力方向上移动的距离为：； 拉力所做的总功为：W总＝Fs＝4N×0.6m＝2.4J； 克服重力所做的有用功为：W有＝Gh＝15N×0.1m＝1.5J。 杠杆的机械效率为：。 故答案为：62.5%。 【点评】本题考查的是功和效率的计算，属于基础题目。 10．（2分）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝40Ω，开关闭合后，电流表A1的示数为0.6A，通电1min整个电路产生的热量是 　648　J。 【分析】由电路图知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，根据并联电路特点和欧姆定律计算出电源电压和干路电流，根据Q＝W＝UIt计算通电1min整个电路产生的热量。 【解答】解：由电路图知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流，并联电路特点和欧姆定律可得，电源电压： U＝U2＝U1＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V，电流表A的示数： I＝I1+I2＝I10.6A0.9A， 通电1min整个电路产生的热量： Q＝W＝UIt＝12V×0.9A×1×60s＝648J。 故答案为：648。 【点评】本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电热计算公式的灵活应用，难度不大。 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．（2分）随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（　　） A．电视机 B．电火锅 C．抽油烟机 D．洗衣机 【分析】电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。 【解答】解：A、电视机工作时消耗电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意； B、电火锅是电热器，工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的，故B符合题意； CD、抽油烟机和洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的，故CD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题主要考查学生对电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，利用热效应工作的电器特点是把电能主要转化成内能，是一道基础题。 12．（2分）妈妈从冰箱里取出一盒牛奶放入盛有热水的碗中加热。关于该过程，下列说法中正确的是（　　） A．刚从冰箱中拿出的牛奶没有内能 B．热水很烫是因为热水含有的热量多 C．加热牛奶的过程中，热水将温度传递给牛奶 D．热水温度降低的过程中伴随着内能的转移 【分析】（1）一切物体都具有内能； （2）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递：热传递过程中，传递的是热量。 【解答】解：A、一切物体都具有内能，刚从冰箱中拿出的牛奶具有内能，故A错误； B、热水很烫是因为热水的温度高，热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误； C、加热牛奶的过程中，热水将热量传递给牛奶，使牛奶内能增大，牛奶的温度升高，故C错误； D、热水温度降低的过程中伴随着内能的转移，即向外放热，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了热传递，内能及热量等，属于基础题，要求学生熟练掌握。 13．（2分）2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射取得圆满成功，如图所示。在火箭加速升空的过程中，下面说法正确的是（　　） A．火箭推动飞船升空过程，飞船机械能增加 B．神舟十九号载人飞船的动能不变，势能增大 C．火箭的燃料燃烧的过程，主要是内能转化为化学能 D．火箭升空过程中外壳温度升高，这与热机做功冲程的原理相同 【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，动能和势能统称为机械能； （2）燃料具有化学能，在燃烧过程中，将化学能转化为内能； （3）热机的做功冲程中，内能转化为机械能；压缩冲程中机械能转化为内能。 【解答】解：AB、火箭推动飞船升空过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确、B错误； C、燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能，故C错误； D、火箭升空过程中，克服空气阻力做功，机械能转化为内能，外壳温度升高，这与热机压缩冲程的原理相同，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查机械能的转化、动能和重力势能的影响因素、四冲程的能量转化等知识，属于综合题。 14．（2分）如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1，根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（　　） A．Ra＞Rb＞Rc B．Rb＞Rc＞Ra C．Rc＞Rb＞Ra D．Rc＞Ra＞Rb 【分析】影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。 【解答】解：三段导体的材料相同，已知a、b、c的长度之比为1：1：2，横截面积之比为2：1：1， 说明a、b的材料相同、长度相同，a的横截面积较大，所以b的电阻大于a的电阻，即Rb＞Ra， b、c的材料相同，横截面积相同，c的长度较大，所以c的电阻大于b的电阻，即Rc＞Rb， 综上可知：Rc＞Rb＞Ra。 故选：C。 【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中，注意转换法和控制变量法的应用。 15．（2分）将阻值相同的电阻R1、R2按照如图甲、乙、丙三种不同的方式连接，并分别接到相同电源的两端，在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲：W乙：W丙为（　　） A．1：2：4 B．1：4：2 C．4：2：1 D．2：1：4 【分析】根据串并联电路的电阻规律分别计算乙、丙两电路的总电阻，根据W＝UItt计算将两个阻值相同的电阻R1、R2按照甲、乙、丙三种不同的连接方式分别接到同一电源两端，相同时间内整个电路消耗的电能之比。 【解答】解：假设R1、R2的阻值均为R，则图甲中的总电阻：R甲＝R， 根据串联电路的电阻特点可知，图乙中的总电阻：R乙＝R1+R2＝R+R＝2R， 根据并联电路的电阻特点可知，图丙中的总电阻：R丙， 由W＝UItt可知，在相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲：W乙：W丙t：t：t＝2：1：4。 故选：D。 【点评】本题考查串并联电路的电阻特点和电功公式的应用，难度不大。 16．（2分）如图所示电路，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．只闭合开关S2时，电流表测灯泡L1电流 B．开关S1、S2都闭合，灯泡L1与L2并联 C．先闭合开关S1、S2，再断开S2，电流表示数变大 D．开关S1、S2都闭合，灯泡L1与L2的亮度一定相同 【分析】（1）把几个用电器首尾相接，连入电路是串联，串联电路中电流处处相等；把几个用电器首首相接、尾尾相接，再连入电路，就是并联； （2）并联电路干路电流等于各支路电流的和。 【解答】解：A、由图知，开关 S1 在干路上，控制两盏灯，开关 S2 控制灯泡 L1，只闭合 S2 时两灯泡都不发光，故A错误； B、由图知，开关 S1，S2 都闭合，L1 与 L2 首首相连、尾尾相连，两灯是并联的，故B正确； C、先闭合开关 S1、S2，电灯 L1 与 L1 并联，电流表测干路电流，再断开 S2 电流表测 L2 的电流，电流表的示数变小，故C错误； D、不知道两灯泡规格是否相同，开关 S1、S2 都闭合，灯泡 L1 与 L2 的亮度不一定相同，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电路连接方式的判断和电流表的使用，解决此类问题要结合并联电路的特点进行分析。 17．（2分）如图所示，电源电压恒定不变，当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．小灯泡消耗的功率变大，亮度变亮 D．整个电路消耗的功率变小，灯泡变暗 【分析】分析电路图，得出灯与滑动变阻器的连接方式、滑动变阻器连入电路的是aP段还是bP段，以及电流表和电压表的测量对象。 （1）当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，使得总电阻变大，电源电压恒定不变，由欧姆定律可得电路中电流的变化，再根据U＝IR得出灯两端的电压变化。 （2）根据P＝I2R得出灯泡电功率的大小变化；电源电压恒定不变，根据P＝UI得出整个电路的电功率的大小变化。 【解答】解：由电路图可知，灯与滑动变阻器串联、滑动变阻器连入电路的是bP段，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯两端的电压。 AB、当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，使得总电阻变大，电源电压恒定不变，由欧姆定律可得电路中电流变小（电流表的示数变小），由U＝IR可知灯两端的电压变小（电压表的示数变小），故AB错误； CD、电路中电流变小，由P＝I2R可知灯泡电功率变小，灯变暗；电源电压恒定不变，由P＝UI可知整个电路的电功率变小，故C错误、D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，确定滑动变阻器连入的是哪一段是解答本题的突破口。 三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分） 18．（4分）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中： （1）小明按照电路图正确连接好电路并检查后，闭合开关，将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，记下电流表示数，接着换接10Ω、15Ω的电阻重复实验，数据记录如表，分析表中数据，可得出的结论：　电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比　； 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.3 0.15 0.10 （2）如果实验时，电源电压4.5V保持不变，小明若在前三组实验基础上继续探究20Ω、25Ω的电流与导体电阻的关系，滑动变阻器的最大阻值最小应为 　50　Ω。 【分析】（1）根据实验数据得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （2）根据串联分压，计算出滑动变阻器的最大阻值的最小值。 【解答】解：（1）由表中实验数据可知UV＝IR＝0.3A×5Ω＝0.15A×10Ω＝0.1A×15Ω＝1.5V，由此可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比； （2）根据串联分压可知，，将25Ω定值电阻接入电路中时，，解得R滑＝50Ω，滑动变阻器的最大阻值最小应为50Ω。 故答案为：（1）电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；（2）50。 【点评】本题主要考查探究电流与电阻的关系的实验，总结规律是经常考的考点。 19．（4分）小强利用如图所示的滑轮组进行“测量滑轮组机械效率”的实验，记录的实验数据如表： 序号 物重G/N 物体上升的高度h/m 绳端受到的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 1 0.2 0.6 0.6 55.6 2 2 0.2 1.0 0.6 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1 （1）表格中第二次实验时滑轮组的机械效率为 　66.7　%（计算结果保留一位小数）； （2）分析表格中的数据可知，要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的方法是 　适当增大物重　。 【分析】（1）根据表格中，由η100%得出第二次实验时滑轮组的机械效率； （2）分析表格中的数据得出结论，据此回答。 【解答】解：（1）根据表格中，第二次实验时滑轮组的机械效率为 η100%66.7% （2）分析表格中的数据可知，在其它条件相同时，提升物体的重力越大，机械效率越高，故要提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的方法是适当增大物重。 故答案为：（1）66.7；（2）适当增大物重。 【点评】本题测量滑轮组机械效率，考查机械效率的计算和数据分析。 20．（8分）如图是小军同学测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的装置，所用电源电压为6V，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲连接完整（导线不能交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，他发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 　A　（选填字母）； A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器短路 （3）将上述故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 　0.7　W。 （4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，小灯泡的亮度变亮，说明小灯泡的亮度取决于它的 　实际功率　。 【分析】（1）根据测量额定电压为2.5V小灯泡电功率确定电压表选用小量程与灯泡并联； （2）正确连接电路后，闭合开关，他发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表无示数，说明电压表与电源没有连通，据此分析； （3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出灯泡的额定功率； （4）根据P＝UI分析灯的实际功率变化，结合灯泡的亮度变化分析。 【解答】解：（1）测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，故电压表选用小量程与灯泡并联，如下图所示： ； （2）正确连接电路后，闭合开关，他发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表无示数，说明电压表与电源没有连通，即电压表与电源正负极之间存在断路，因此造成这一现象的原因可能是电流表断路，故选：A； （3）调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，则灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W； （4）在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，根据P＝UI，则灯泡的实际功率变大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）0.7；（4）实际功率。 【点评】本题测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，考查电路连接、电路故障、电功率计算和影响灯亮度的因素等知识。 四、计算与简答题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20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．（6分）在某小区建筑工地上，工人师傅用如图所示的滑轮组，在10s内将重为1500N的物体A沿水平方向匀速移动了5m，所用拉力大小为375N，物体A受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。 （1）物体A受到的拉力是多少？ （2）此时拉力F的功率是多大？ 【分析】（1）由题意求得物体A受到水平地面的摩擦力，物体做匀速运动，受到的拉力与摩擦力平衡，根据二力平衡条件得出物体A受到的拉力大小； （2）由图可知动滑轮上的绳子段数，根据W＝Fs＝Fns物求绳子端拉力F做的总功；根据P得到拉力F的功率。 【解答】解：（1）由题意可知，物体A受到的摩擦力：f＝0.4G＝0.4×1500N＝600N，因物体在水平方向上做匀速直线运动，所以物体受到的拉力：F拉＝f＝600N； （2）由图可知动滑轮上的绳子段数n＝2，绳子端拉力F做的总功：W总＝Fs＝Fns物＝375N×2×5m＝3750J，拉力 F 做功的功率： 。 答：（1）物体A受到的拉力是600N； （2）此时拉力F的功率是375W。 【点评】本题考查水平使用滑轮组时有关力、功和功率的计算。 22．（6分）如图甲是某同学设计的调光灯电路，小灯泡的额定电压为3V，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，测得小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。 （1）灯泡正常发光时电阻是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值是多大？ 【分析】（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据图像和串联电路电压规律进行分析。 【解答】解：（1）由图可知，闭合开关S，灯L与滑动变阻器串联，当滑片滑到最右端，只有灯L接入电路，此时灯泡L两端的电压为额定电压3 V，也是电源电压，通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻：； （2）当滑片滑至最左端，此时变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小。由图乙可知此时电路中电流为0.1A，灯L两端电压为0.5V，根据串联电路电压规律知变阻器两端电压为：U滑＝U﹣UL＝3V﹣0.5V＝2.5V，则滑动变阻器的最大阻值：。 答：（1）灯泡正常发光时电阻是为10Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值是为25Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的灵活应用，关键是根据图象读出有用的信息。 23．（8分）如图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它低温挡工作时功率为176W，中温挡工作时功率为880W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）电饭锅在低温挡工作时，电路中电流是多少？ （2）电饭锅在高温挡工作时的功率是多大？ （3）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使1kg水从12℃升高到100℃，需要多长时间？ 【分析】由图乙可知，当开关S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P知，电路中的总功率最大，多功能锅处于高温挡； 根据串并联电路的电阻特点可知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，多功能锅处于低温挡； 当开关S1闭合，S2接b时，只有R1工作，多功能锅处于中温挡； （1）电饭锅在低温挡工作时，根据P＝UI得出电路中电流； （2）中温挡时，由P知R1的阻值； 低温挡时，由P知总电阻，根据电阻串联的特点可知R2的阻值； 由P知电饭锅在高温挡工作时的功率； （3）根据Q吸＝c水m（t﹣t0）得出水吸收的热量，不计热量损失，根据W＝Q吸得出消耗电能，根据W＝Pt可知所用时间。 【解答】解：由图乙可知，当开关S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P知，电路中的总功率最大，多功能锅处于高温挡； 根据串并联电路的电阻特点可知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，多功能锅处于低温挡； 当开关S1闭合，S2接b时，只有R1工作，多功能锅处于中温挡； （1）电饭锅在低温挡工作时，电路中电流是I0.8A； （2）中温挡时，由P知R155Ω； 低温挡时，由P知总电阻R275Ω； 根据电阻串联的特点可知R2＝R﹣R1＝275Ω﹣55Ω＝220Ω； 由P知电饭锅在高温挡工作时的功率P高1100W； （3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝369600J， 不计热量损失，消耗电能W＝Q吸＝369600J， 根据W＝Pt可知所用时间t336s。 答：（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中电流是0.8A； （2）电饭锅在高温挡工作时的功率是1100W； （3）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使1kg水从12℃升高到100℃，需要336s。 【点评】本题考查电功率和热量的计算，是一道综合题。 学科网（北京）股份有限公司 $$