精品解析：江苏省扬州市梅岭教育集团2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

扬州市梅岭中学教育集团2024-2025学年第一学期期末考试试卷 初三年级 物理学科 第一部分 选择题（共24分） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项正确） 1. 下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　） A. 钓鱼竿 B. 道钉撬 C. 筷子 D. 理发剪刀 2. 下列情景中，物体内能正在减少的是（ ） A. 压缩中的空气 B. 从滑梯上滑下的小明 C. 瓶中的空气 D. 反复弯折的铁丝 3. 下列对物体做功接近的是（ ） A. 中学生将1只鸡蛋匀速举过头顶 B. 中学生从1楼跑到3楼 C. 运动员将杠铃举在空中不动 D. 中学生跳绳1次 4. 如图，，开关闭合后，、的示数比为（ ） A. B. C. D. 5. 健身房动感单车教练通过改变音乐的节奏来控制健身者骑车的快慢，调节后改变了健身者运动时的（ ） A. 功率的大小 B. 做功的效率 C. 做功的多少 D. 重心上升的多少 6. 如图所示电路，闭合开关，电路所处的状态是（ ） A. 通路 B. 断路 C. 短路 D. 无法判断 7. 如图所示，2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。火箭搭载的载人飞船在加速升空的过程中，下列说法中正确的是（　　） A 动能减小，重力势能增加，机械能不变 B. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 动能增加，重力势能增加，机械能增加 8. 下列研究方法不同于其余三个的是（ ） A. 研究小车动能，比较木块移动距离 B. 比较导电性能时看电流表示数 C. 比较同一灯泡实际功率，看灯泡亮度 D. 研究关系时，移动滑片看电压表示数 D．研究关系时，移动滑片看电压表示数 9. 用遥控智能钥匙解锁汽车车门有两种方式：方式一、当驾驶员携带钥匙在车附近时，车上的感应器感知到钥匙（相当于S1闭合），只需用手触摸车门把手（相当于S2闭合）汽车的车门就会解锁；方式二、当司机距离汽车较远时，只需直接按下开锁键（相当于闭合S3），车门就会解锁。以下能正确反映汽车开锁过程的电路图是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯发光，L2不发光，由此判定电路的故障可能是（ ） A. 开关S断路 B. 灯L1与开关S均断路 C. 灯L2断路 D. 灯L2与开关S均断路 11. 如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为、、。下列判断不正确的是（ ） A. 研究燃料热值，选择甲、乙两图，若，则燃料1的热值大 B. 研究燃料热值，选择乙、丙两图，若，则燃料2的热值大 C. 甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D. 选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 12. 如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重的物体，所用的拉力为，物体以的速度匀速上升了。不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. 拉力所做功的功率为 B. C处天花板受到的拉力为660N C. 若匀速提升重240N的物体，滑轮组机械效率为80% D. 动滑轮重为120N 第二部分 非选择题（共76分） 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分） 13. 生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指________；“热传递”中的“热”是指________，摩擦生热中的“热”是指________（均选填：内能/热量/温度）。 14. 甲、乙两电阻的电流与电压关系分别为图A、B，由图可知，乙的阻值为________Ω，两个电阻阻值________（>/=/<）。 15. 汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将 _____能转化为 _____能．如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 _____冲程．若汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机1s内对外做功 _____次． 16. 小灯泡是常见的电学器材，用它可以做以下实验。 （1）在“观察手电筒”的活动中，从电路的组成看，图甲中按键相当于电路中的________； （2）在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中，图乙中四种办法中可行的是________； （3）在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中，采用如图丙所示的方法连接，两个小灯泡都亮了，两灯的连接方式为________联，此电路不合理之处是________。 17. 男生引体向上是某市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、秒表和________。若某同学在30s时间内做了10个引体向上，他的质量为60kg，每次向上移动50cm，则该同学每做一次引体向上所做的功为________J，整个过程中的平均功率为________W。（） 18. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是__________J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为__________。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】 19. 甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力。抛出时三球机械能________（相等/不相等），落地前的运动过程中，甲球的动能________（增大/不变/减小），乙、丙两球上升的最大高度________（相等/不相等）。 20. 电吹风工作，能使如图所示电能表的转盘转过250转，则该电吹风消耗的电能为________，电功率为________W，这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作________h。一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为________。 21. 一种亮度可以调节的小台灯，如图甲。电源电压为，灯泡的关系如图乙，当滑片右移时，电路的总功率将______（变大/变小/不变），当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为______。调节滑动变阻器，使灯泡的实际功率为3.6W时，滑动变阻器连入电路的阻值是______。改变灯泡亮度过程中，变阻器连入电路阻值的变化量为，台灯阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：______（大于/小于/等于）。 三、解答题（本题共8小题，共47分．其中第23、24小题应写出必要的解题过程） 22. 按要求完成下列作图： （1）根据图中的电流流向，在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路_________。 （2）在图中画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力和绳子对杠杆拉力的力臂_______。 （3）在图中只改动一根导线的一端，使实物电路成为串联电路________。（要求：在被改动的导线上画“×”，然后画出改动的导线），在图中加以改正。 23. 如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求： （1）该装置的机械效率； （2）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 24. 如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻，电源电压恒为，的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当被测身高增加时，电压表示数______（变大/变小/不变）； （2）当实际接入电阻值为时，电流表的读数是多少______？ （3）为保证各元件安全，变阻器接入电路中的阻值范围是多少______？ 25. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如下图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mc，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答： （1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度______；（选填“相等”或“不相等”） （2）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患______；（选填“越大”、“不变”或“越小”） （3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较； （4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较； （5）实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0______W（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 26. 小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）若实验前杠杆静止在图甲位置，此时杠杆______（平衡/不平衡），为了使杠杆在水平位置平衡，应该向______（左/右）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是________； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在点挂______个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格，则杠杆将______（左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是______，原因是拉力力臂______（均选填序号：①逐渐变大/②逐渐变小/③先变大后变小/④先变小后变大/⑤不变）； （4）如图丁所示，小红实验时在一平衡杠杆左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡，她用刻度尺测出和，则______（大于/小于/等于）； （5）如图是某同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则：右手对旗杆的力________（变大/变小/不变）。 27. 如图甲，是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，已知电源电压。某同学将、、的定值电阻分别接入电路中实验，根据实验数据作出如图乙所示的图像，以下是实验操作过程： （1）先接入的电阻，滑片P移到________（A/B）端，闭合开关，移动滑片的同时，眼睛应注视________（电流表/电压表），使其示数为某一预设值；若用电阻代替电阻接入电路，应将滑片向_______（左/右）端移动； （2）若要保证实验成功，滑动变阻器的最大电阻至少要________； （3）实验中若滑动变阻器的规格是“ ”，只能应用已有器材，并保证三次实验都要成功，请提出一种办法：________。 （4）本实验中，电路总功率随定值电阻变化的图像和滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之间关系的图像在图丙中表示正确的是（ ） 28. 某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持4.5V不变，小灯泡的额定电压是，滑动变阻器的规格是“ ”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线_________； （2）除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W； （3）该同学接着使小灯泡两端的电压依次为、、，并测得通过小灯泡的电流分别为、、。在上述4次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为________； （4）在实验过程中测出小灯泡的额定功率后，该同学又把小灯泡两端的电压调为额定电压的0.5倍，测得的实际功率为，则与额定功率的大小关系可能为_________；（） 29. 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池），直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。 充电电压U/V 充电电流I/A 充电时长t/min 充电读数/kW•h 充电费用/元 400 45 24.0 28.80 （1）充电过程中蓄电池相当于__________（电源/用电器）； （2）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更__________； （3）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律__________。当D为70%时，充电电流为__________A； （4）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为__________元； （5）设D从70%增长至80%所需时间为t1，从80%增长至90%所需时间为t2，且t1∶t2＝5∶8，则测试全过程的充电总时长为__________min。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 扬州市梅岭中学教育集团2024-2025学年第一学期期末考试试卷 初三年级 物理学科 第一部分 选择题（共24分） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题只有一个选项正确） 1. 下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　） A. 钓鱼竿 B. 道钉撬 C. 筷子 D. 理发剪刀 【答案】B 【解析】 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意； C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列情景中，物体内能正在减少的是（ ） A. 压缩中的空气 B. 从滑梯上滑下的小明 C. 瓶中的空气 D. 反复弯折的铁丝 【答案】C 【解析】 【详解】A．压缩空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，故A不符合题意； B．从滑梯上滑下的小明，克服摩擦做功，机械能转化为内能，小明的内能增加，故B不符合题意； C．水蒸气将塞子冲出，是利用水蒸气的内能来做功， 把内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C符合题意； D．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，机械能转化为内能，铁丝的内能增加，故D不符合题意。 故选C。 3. 下列对物体做功接近的是（ ） A. 中学生将1只鸡蛋匀速举过头顶 B. 中学生从1楼跑到3楼 C. 运动员将杠铃举在空中不动 D. 中学生跳绳1次 【答案】A 【解析】 【详解】A．一只鸡蛋的质量约50g，受到的重力为 从地上拿起鸡蛋，并把它匀速举过头顶，通过的距离大约2m，所以对鸡蛋做的功，故A符合题意； B．从1楼到3 楼，楼层高约3m，中学生体重约500N，克服自身 重力做的功为，故B不符合题意； C．运动员将杠铃举在空中不动，对杠铃不做功，故C不符合题意； D．中学生跳绳1次，克服自身重力做的功约为，故D不符合题意。 故选A。 4. 如图，，开关闭合后，、的示数比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，开关S闭合后，R1与R2并联，电流表A1测通过R2的电流，电流表A2测干路电流。 根据并联电路的分流规律可得通过R1、R2的电流之比为 根据并联电路的电流规律可得，电流表A1、A2的示数之比为 故选C。 5. 健身房动感单车教练通过改变音乐的节奏来控制健身者骑车的快慢，调节后改变了健身者运动时的（ ） A. 功率的大小 B. 做功的效率 C. 做功的多少 D. 重心上升的多少 【答案】A 【解析】 【详解】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，所以调节后改变了健身者运动时的功率大小，故A符合题意； B．做功的效率是指有用功与总功的比值，与音乐的节奏无关，故B不符合题意； C．做功的多少与功率和时间有关，改变音乐的节奏后，改变了健身者运动时的功率大小，但不知道时间， 所以不能确定做功的多少，故C不符合题意； D．重心上升多少与音乐的节奏无关，故D不符合题意。 故选A。 6. 如图所示电路，闭合开关，电路所处的状态是（ ） A. 通路 B. 断路 C. 短路 D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知，当开关闭合时，相当于一根导线直接接在电源的两端，此时电路短路，电源可能被烧坏。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。火箭搭载的载人飞船在加速升空的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 动能减小，重力势能增加，机械能不变 B. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 动能增加，重力势能增加，机械能增加 【答案】D 【解析】 【详解】飞船在加速升空时，质量不变，速度变大，动能变大，高度升高，重力势能增大，机械能增大，故ABC错误，D正确。 故选D。 8. 下列研究方法不同于其余三个的是（ ） A. 研究小车动能，比较木块移动距离 B. 比较导电性能时看电流表示数 C. 比较同一灯泡实际功率，看灯泡亮度 D. 研究关系时，移动滑片看电压表示数 【答案】D 【解析】 【详解】研究小车动能时比较木块移动距离来判断动能大小、比较导电性能时看电流表示数、比较同一灯泡实际功率时看灯泡亮度运用的都是转换法；研究关系时，移动滑片看电压表示数运用的是控制变量法。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 D．研究关系时，移动滑片看电压表示数 9. 用遥控智能钥匙解锁汽车车门有两种方式：方式一、当驾驶员携带钥匙在车附近时，车上的感应器感知到钥匙（相当于S1闭合），只需用手触摸车门把手（相当于S2闭合）汽车的车门就会解锁；方式二、当司机距离汽车较远时，只需直接按下开锁键（相当于闭合S3），车门就会解锁。以下能正确反映汽车开锁过程的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁，A图中闭合S1、S2，电路断路，不能开锁，故A不符合题意； B．方式二只需要闭合S3车门就会解锁。B图中闭合S3，电路断路，不能开锁，故B不符合题意； C．C图中，闭合S1和S2车门可解锁；闭合S3，车门可解锁。两种解锁方式互不影响，符合题目设计要求，故C符合题意； D．方式一要求同时闭合S1、S2才可以解锁，而D图中单独闭合S1或S2，都可以解锁，与设计要求不符合，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点，灯均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯发光，L2不发光，由此判定电路的故障可能是（ ） A. 开关S断路 B. 灯L1与开关S均断路 C. 灯L2断路 D. 灯L2与开关S均断路 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图知，闭合开关时，两灯应是串联连接，但两灯均不发光，则是电路中出现了断路，导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，说明L1无故障，而用导线连接bc时，两灯不发光，说明L2断路，用导线连接cd间，两灯也不发光，说明开关也断路，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11. 如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，烧杯内液体的初温与质量相同，燃料的质量相同，假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失，液体的末温分别为、、。下列判断不正确的是（ ） A. 研究燃料热值，选择甲、乙两图，若，则燃料1的热值大 B. 研究燃料热值，选择乙、丙两图，若，则燃料2的热值大 C. 甲、丙两图实验中，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少 D. 选择甲、乙两图实验和甲、丙两图实验所用测量工具不同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．研究燃料热值，需改变燃料种类，控制燃料质量相同，给同种液体加热，故选择甲、乙两图，若t甲>t乙，根据Q=cmΔt以及Q=qm可知，燃料1的热值大，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．甲、丙两图实验中，燃料种类相同，液体种类不同，可探究物质吸热能力，加热时间的长短表示液体吸 收热量的多少，应用了转换法，故C正确，不符合题意； D．选择甲、乙两图实验，需测量液体的温度、质量，不需要测量时间，故需要温度计和天平；甲、丙两图实验，需要测量液体温度、加热时间以及液体质量，故需要温度计、停表和天平，故测量工具不同，故D正确，不符合题意。 故选B。 12. 如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重的物体，所用的拉力为，物体以的速度匀速上升了。不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. 拉力所做功的功率为 B. C处天花板受到的拉力为660N C. 若匀速提升重240N的物体，滑轮组机械效率为80% D. 动滑轮重为120N 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n= 3，拉力端绳子的速度 拉力F做功的功率，故A错误； BD．不计绳重及摩擦，根据可得动滑轮的重 定滑轮的重等于动滑轮的重，则C处天花板所受的拉力等于装置的总重与绳端的拉力之差，即，故BD错误； C．不计绳重和摩擦,匀速提升重240N的物体时滑轮组的机械效率 故C正确。 故选C。 第二部分 非选择题（共76分） 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分） 13. 生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指________；“热传递”中的“热”是指________，摩擦生热中的“热”是指________（均选填：内能/热量/温度）。 【答案】 ①. 温度 ②. 热量 ③. 内能 【解析】 【详解】[1]“天气很热”，这里的“热”描述的是环境的冷热状况，反映的是温度的高低，所以指的是温度。 [2]“热传递”，这是由于温度差而导致的能量传递现象，传递的是热量，所以“热传递”中的“热”是指热量。 [3]“摩擦生热”，在摩擦过程中，机械能转化为了内能，使物体的内能增加，这里的“热”指的是内能。 14. 甲、乙两电阻的电流与电压关系分别为图A、B，由图可知，乙的阻值为________Ω，两个电阻阻值________（>/=/<）。 【答案】 ①. 10 ②. < 【解析】 【详解】[1]由图可知，当电压为3V时，乙的电流为0.3A，由欧姆定律可得，乙的电阻 [2]从图像中数据可以看出，当电压相同时， 通过甲电阻的电流大，由欧姆定律可得，据此可知：甲的阻值小于乙的阻值，即。 15. 汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将 _____能转化为 _____能．如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 _____冲程．若汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机1s内对外做功 _____次． 【答案】 ①. 化学 ②. 内 ③. 做功 ④. 30 【解析】 【详解】试题分析：汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将化学能转化为内能； 从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，将内能转化为了机械能；飞轮的转速是2400r/min，所以每秒转动的圈数为n=3600/60=60， 因为飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成2×60=120个冲程； 因为完成四个冲程，对外做功一次，所以1s可以做功120/4=30次． 考点：内燃机的四个冲程 16. 小灯泡是常见的电学器材，用它可以做以下实验。 （1）在“观察手电筒”的活动中，从电路的组成看，图甲中按键相当于电路中的________； （2）在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中，图乙中四种办法中可行的是________； （3）在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中，采用如图丙所示的方法连接，两个小灯泡都亮了，两灯的连接方式为________联，此电路不合理之处是________。 【答案】 ①. 开关 ②. C ③. 串 ④. 见解析 【解析】 【小问1详解】 电路是由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径。在手电筒中，电源是电池，用电器是小灯泡，导线用于连接各元件，而按键按下时，电路接通，小灯泡发光；按键松开时，电路断开，小灯泡熄灭，所以按键起到了控制电路通断的作用，相当于电路中的开关。 【小问2详解】 要使小灯泡亮起来，必须将小灯泡用导线与电源连接成通路。 A．只将小灯泡的一个连接点与电池相连，另一个连接点未形成通路，小灯泡不会发光，故A不符合题意； B．没有电流通过灯泡，小灯泡不会发光，故B不符合题意； C．将小灯泡的两个连接点分别与电池的正负极相连，形成了通路，小灯泡可以发光，故C符合题意； D．用导线将电池的正负极直接相连，形成了短路，电流不经过小灯泡，不仅小灯泡不会亮，还可能会损坏电池，故D不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 在图丙中，电流从电源正极出发，依次经过两个小灯泡，然后回到电源负极，只有一条电流路径，所以两灯的连接方式为串联。此电路不合理之处在于没有安装开关，这样就无法方便地控制电路的通断，想要让灯泡熄灭，只能断开电路中的导线等操作，使用起来不方便。 17. 男生引体向上是某市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、秒表和________。若某同学在30s时间内做了10个引体向上，他的质量为60kg，每次向上移动50cm，则该同学每做一次引体向上所做的功为________J，整个过程中的平均功率为________W。（） 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 300 ③. 100 【解析】 【详解】[1]引体向上时人克服重力做功的功率 由以上公式可知，实验中需要测出：人的质量、做引体向上的时间、人上升的高度。实验中主要用到的测量工具是：体重计、秒表和刻度尺。 [2]每次人上升的高度h=50cm=0.5m 做一次引体向上所做的功W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J [3]在30s时间内做了10个引体向上，整个过程中做的功W总=10W=10×300J=3000J 整个过程中的平均功率为 18. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是__________J；消耗了0.03m3的天然气，则此天然气灶的热效率为__________。【水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3】 【答案】 ①. 6.72×105 ②. 32% 【解析】 【详解】[1]由题意及比热容公式可得，水吸收的热量为 [2]由题意可得，0.03m3的天然气完全燃烧所产生的热量为 Q总=qV=7×107J/m3×0.03m3=2.1×106J 则热效率为 19. 甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力。抛出时三球机械能________（相等/不相等），落地前的运动过程中，甲球的动能________（增大/不变/减小），乙、丙两球上升的最大高度________（相等/不相等）。 【答案】 ①. 相等 ②. 增大 ③. 不相等 【解析】 【详解】[1]在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出。抛出时，球的高度、质量、速度均相同，动能和势能相同，则三球机械能相等。 [2]不计空气阻力，落地前的运动过程中，甲球的质量不变，速度变大，则动能变大。 [3]不计空气阻力，抛出后到落地前，三球的机械能守恒，抛出时乙、丙两球的高度、质量、速度均相同，动能、重力势能相等，乙球做竖直向上运动，故运动到最高点时速度为零，动能全部转化为重力势能；丙球做曲线运动，曲线运动的最高点速度不为零，动能没有全部转化为重力势能，故丙球的高度为比乙球低。 20. 电吹风工作，能使如图所示电能表的转盘转过250转，则该电吹风消耗的电能为________，电功率为________W，这些电能可供一只“220V 10W”的LED灯正常工作________h。一只这样的LED灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当，若LED灯正常发光时的效率为80%，则白炽灯正常发光效率为________。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1000 ③. 10 ④. 8% 【解析】 【详解】[1]因为“2500r/kW•h”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过2500r，所以电能表转盘转250r，电吹风消耗的电能 [2]电吹风的功率 [3]由可得，这些电能可供“220V 10W”的节能灯正常工作的时间 [4]灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率（灯的电功率）之比，即，因10W的节能灯与100W的白炽灯在正常工作时发光效果相当，所以两灯泡获得光能的功率相等，则，即，解得该白炽灯的发光效率。 21. 一种亮度可以调节的小台灯，如图甲。电源电压为，灯泡的关系如图乙，当滑片右移时，电路的总功率将______（变大/变小/不变），当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为______。调节滑动变阻器，使灯泡的实际功率为3.6W时，滑动变阻器连入电路的阻值是______。改变灯泡亮度过程中，变阻器连入电路阻值的变化量为，台灯阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：______（大于/小于/等于）。 【答案】 ①. 变小 ②. 60 ③. 40 ④. 大于 【解析】 【详解】[1]分析电路可知，滑动变阻器和灯泡串联。当滑片右移时，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据，电路的总功率将变小。 [2]由乙图可知，灯泡电压为24V时，电流为0.4A，则当灯泡正常发光时，灯丝电阻为 [3]由乙图可知，灯泡电压为12V时，电流为0.3A，功率恰好为 所以调节滑动变阻器，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡电压为12V，电路中电流为0.3A，则滑动变阻器连入电路的阻值为 [4]当滑片右移时，总电阻变大，而此过程中，变阻器连入电路阻值变大，根据，灯泡功率变小，而灯泡阻值随温度升高而变大，所以台灯阻值变小，所以变阻器连入电路阻值的变化量大于台灯阻值的变化量大小。 三、解答题（本题共8小题，共47分．其中第23、24小题应写出必要的解题过程） 22. 按要求完成下列作图： （1）根据图中的电流流向，在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路_________。 （2）在图中画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力和绳子对杠杆拉力的力臂_______。 （3）在图中只改动一根导线的一端，使实物电路成为串联电路________。（要求：在被改动的导线上画“×”，然后画出改动的导线），在图中加以改正。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 要使两灯泡并联，则两灯泡应并列接在电源两端；若右侧为电源，中间为电流表，则闭合开关S后，灯泡 L1被短路，不满足要求，所以中间为电源，右侧处为电流表，则两灯泡并联，电流表测通过灯泡L2的电流；根据电流流向可知，电源上端应为正极，如图所示： 【小问2详解】 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，过A点垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图；绳子对杠杆拉力作用在杠杆上，方向与重力方向相同，反向延长拉力的作用线，从O点向拉力的作用线引垂线段，垂线段的长即为其力臂l2。如下图所示： 【小问3详解】 要使两灯泡串联，则两灯泡应首尾相接构成通路，可将L1的右端与L2的左端相连去掉，改接L2的右端，如图所示： 23. 如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N，忽略绳子重力。求： （1）该装置的机械效率； （2）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。 【答案】（1）66.7%；（2）50N 【解析】 【详解】解：（1）该过程拉力F做的总功 W总=Fs=150N×1.5m=225J 有用功 W有=Gh=500N×0.3m=150J 该装置的机械效率 （2）额外功 W额=W总-W有=225J-150J=75J 由W额=fs可得，货物箱在斜面上受的摩擦力大小 答：（1）该装置的机械效率为66.7%； （2）货物箱在斜面上受的摩擦力大小为50N。 24. 如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻，电源电压恒为，的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当被测身高增加时，电压表的示数______（变大/变小/不变）； （2）当实际接入的电阻值为时，电流表的读数是多少______？ （3）为保证各元件安全，变阻器接入电路中的阻值范围是多少______？ 【答案】（1）变大 （2）0.3A （3） 【解析】 【小问1详解】 分析电路可知，、串联，电压表测电压，电流表测电路电流。当被测身高增加时，滑片上移，阻值变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大。 【小问2详解】 当实际接入的电阻值为时，电流表的读数为 【小问3详解】 规格为“20Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A，则电流最大为0.5A，此时变阻器接入电路中的阻值最小为 电压表量程为0~3V，则当电压表示数最大为3V时，根据串联分压原理，变阻器接入电路中的阻值最大，则有，解得。所以为保证各元件安全，变阻器接入电路中的阻值范围是。 25. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如下图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mc，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答： （1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度______；（选填“相等”或“不相等”） （2）小球推动小木块运动的距离越大，表示安全隐患______；（选填“越大”、“不变”或“越小”） （3）用来研究超载安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较； （4）用来研究超速安全隐患时，我们应选择______两个图所示实验进行比较； （5）实验中，小球碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块克服摩擦力所做的功为W，则E0______W（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】 ①. 相等 ②. 越大 ③. 甲、丙 ④. 甲、乙 ⑤. ＞ 【解析】 【详解】（1）[1]小球从同一高度释放，可以控制小球运动到水平面时速度相等。 （2）[2]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小；在同样的平面上木块被撞得越远，小球的动能就越大，安全隐患越大。 （3）[3]超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；选择到达水平面的速度相等，质量不同的AC小球进行实验，故应该选择甲丙两实验。 （4）[4]超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大；选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球，故应该选择甲乙两实验。 （5）[5]球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能，即 26. 小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）若实验前杠杆静止在图甲位置，此时杠杆______（平衡/不平衡），为了使杠杆在水平位置平衡，应该向______（左/右）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是________； （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在点挂______个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格，则杠杆将______（左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是______，原因是拉力力臂______（均选填序号：①逐渐变大/②逐渐变小/③先变大后变小/④先变小后变大/⑤不变）； （4）如图丁所示，小红实验时在一平衡杠杆的左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡，她用刻度尺测出和，则______（大于/小于/等于）； （5）如图是某同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则：右手对旗杆的力________（变大/变小/不变）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 ③. 便于测量力臂 （2） ①. 6 ②. 左端下沉 （3） ①. ④ ②. ③ （4）大于 （5）变小 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]静止和匀速转动都是杠杆的平衡状态，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态；杠杆右端下沉，说明右端重，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向左调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测量力臂。 【小问2详解】 [1]杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件则有 解得，即应在B点挂6个相同的钩码。 [2]当杠杆水平平衡后，将A、两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格，则左侧为 右侧为 因为，所以杠杆左端下沉。 【小问3详解】 [1][2]由图知道，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，测力计示数将先变小后变大。 【小问4详解】 设每个硬币重力为，半径为，根据杠杆平衡条件则有，，，所以，则。 【小问5详解】 左手处为支点，右手对旗杆的力为动力，若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则动力臂变大，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变小，即右手对旗杆的力变小。 27. 如图甲，是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，已知电源电压。某同学将、、的定值电阻分别接入电路中实验，根据实验数据作出如图乙所示的图像，以下是实验操作过程： （1）先接入的电阻，滑片P移到________（A/B）端，闭合开关，移动滑片的同时，眼睛应注视________（电流表/电压表），使其示数为某一预设值；若用电阻代替电阻接入电路，应将滑片向_______（左/右）端移动； （2）若要保证实验成功，滑动变阻器的最大电阻至少要________； （3）实验中若滑动变阻器的规格是“ ”，只能应用已有器材，并保证三次实验都要成功，请提出一种办法：________。 （4）本实验中，电路总功率随定值电阻变化的图像和滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之间关系的图像在图丙中表示正确的是（ ） 【答案】（1） ①. A ②. 电压表 ③. 左 （2）40 （3）定值电阻两端电压设定为2.4V~3V （4）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处的A端，探究电流与电阻的关系实验，应保持定值电阻两端电压不变，当闭合开关后，把5Ω电阻接入电路中，移动滑片P时，眼镜应注视电压表到预定的值。 [3]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，由串联分压可知电压表的示数变大，为了保持电压表的示数不变，由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的电阻，应将滑片向左端移动。 【小问2详解】 实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，由图乙可知，定值电阻两端的电压始终保持UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V 变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω 即滑动变阻器的最大电阻至少要40Ω。 【小问3详解】 在只能应用已有器材及电路安全的情况下，为了完成实验设定值电阻的两端电压的最小值为U小，由串联电路中电压的分配规律得 即 解得U小=2.4V，滑动变阻器允许的最大电流为0.6A，故定值电阻两端的电压的最大值为U大=I大R1=0.6A×5Ω=3V 故定值电阻两端电压设定为2.4V~3V。 【小问4详解】 AB．电路的总功率 电源电压U和定值电阻两端电压U0不变，电路的总功率P与定值电阻R成反比，电路的总功率P与定值电阻R图像是反比例函数图像，故AB错误； CD．由串联电路分压规律得 电源电压U和定值电阻两端电压U0不变，滑动变阻器接入的电阻阻值RP与定值电阻R成正比，故C错误，D正确。 故选D。 28. 某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持4.5V不变，小灯泡的额定电压是，滑动变阻器的规格是“ ”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线_________； （2）除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W； （3）该同学接着使小灯泡两端的电压依次为、、，并测得通过小灯泡的电流分别为、、。在上述4次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为________； （4）在实验过程中测出小灯泡的额定功率后，该同学又把小灯泡两端的电压调为额定电压的0.5倍，测得的实际功率为，则与额定功率的大小关系可能为_________；（） 【答案】（1） （2）0.7 （3）7∶2 （4）P额=3P 【解析】 【小问1详解】 原电路中，电流表与变阻器串联后和灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表、变阻器和灯泡应串联，电压表应并联在灯泡两端，如下图所示： 【小问2详解】 由甲图可知，电流表选择小量程，分度值为0.2A，故由图乙可知，电流表的示数为0.28A，则小灯泡正常发光时的电流为I额=0.28A，小灯泡的额定功率为 【小问3详解】 当灯泡两端电压为1.0V，电流为0.20A，变阻器两端电压为 滑动变阻器连入电路的最大阻值为 同理，当灯泡两端电压为3.0V，滑动变阻器连入电路的阻值最小 滑动变阻器连入电路的最小阻值为 滑动变阻器连入电路的最大阻值与最小阻值之比为 【小问4详解】 若灯的电阻不变，根据可知，灯泡两端电压为额定电压的一半，实际功率为额定功率的一半。而实际中，当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，通过灯的电流也减小了，根据P=UI可知，灯的实际功率减小，灯丝的温度降低，因灯的电阻随温度的降低而减小，即灯的实际电阻R实小于灯正常发光时的电阻RL， 根据可知，测得的功率大于额定功率的， 故选填。 29. 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池），直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。 充电电压U/V 充电电流I/A 充电时长t/min 充电读数/kW•h 充电费用/元 400 45 24.0 2880 （1）充电过程中蓄电池相当于__________（电源/用电器）； （2）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更__________； （3）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律__________。当D为70%时，充电电流为__________A； （4）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为__________元； （5）设D从70%增长至80%所需时间为t1，从80%增长至90%所需时间为t2，且t1∶t2＝5∶8，则测试全过程的充电总时长为__________min。 【答案】（1）用电器 （2）大 （3） ①. 先变大，后不变 ②. 100 （4）50.4 （5）108 【解析】 【小问1详解】 充电过程中蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，属于用电器。 【小问2详解】 由P＝UI可知，直流充电桩由于具有更高的充电电压和更大的充电电流，所以其充电功率也更大。 【小问3详解】 [1]由图乙知，D从30%增至70%的过程中，充电功率先变大，后不变。 [2]当D达到70%时，充电功率为 P＝40kW＝4×104W 由表中数据知，D达到70%时，由P＝UI可知，此时的充电电流 【小问4详解】 由表中数据可知，D达到70%时，充电度数为24.0kW•h，电费单价为 则充满电还需充入30%，需消耗的电能为 测试全过程的充电费用 （24+18）kW•h×1.20元/kW•h＝50.4元 【小问5详解】 由题意可知，充满电时储存的电能 由图乙知，D从80%至90%时，消耗电能 W2＝10%×W＝10%×60kW•h＝6kW•h 此过程中充电功率P2＝15kW保持不变，由W＝Pt可得，此时充电的时间 D从90%至100%的过程中，充电功率不变，由题知，t1∶t2＝5∶8，所以D从70%增至80%所需时间 由表中数据知，D从30%增至70%的过程中充电时长45min，所以测试全过程的充电总时长 t＝45min+15min+24min+24min＝108min 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$