精品解析：江苏省镇江市句容市2023-2024学年九年级上学期期末调研物理试题

2023-2024学年江苏省镇江市句容市九年级上学期期末物理调研试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，合计24分） 1. 下列电学器材中，不属于电学测量仪器的是（　　） A. 电能表 B. 电流表 C. 电阻箱 D. 电压表 2. 下列估计值最合理的是（　　） A. 一盏荧光灯正常发光时的电流约150mA B. 中学生从一楼走到三楼克服重力做功约300J C. 中学生跳绳时功率约300W D. 三节新干电池串联后电压为3V 3. 如图所示的工具中，正常使用时和钓鱼竿是同类型杠杆的是（　　） A. 羊角锤 B. 核桃夹子 C. 托盘天平 D. 镊子 4. 体育课上，小明想估测小强做引体向上时的功率，下列说法不正确的是（　　） A. 必须测量小强的体重 B. 必须测量小强的身高 C. 必须测量做引体向上的时间 D. 必须测量做引体向上的次数 5. 用如图所示的滑轮组甲和乙分别提升物体，不计绳重和摩擦，下面说法正确的是（　　） A. 若物体重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同 B. 若动滑轮重力和物体重力相同，则滑轮组的机械效率相同 C. 若动滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高 D. 若物体重力和绳端拉力相同，则滑轮组乙的机械效率高 6. 释放化学能的过程不断地在人体内发生。食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量相同的是（ ） A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 7. 在浴室安装风暖机，受热面广、安全。在使用风暖功能时，要求先闭合一个开关，启动风扇的电动机，再闭合另一个开关，使发热元件 R 工作；如果风扇的电动机没有先启动， 发热元件 R 无法启动。下图所示的电路图中能符合要求的是（ ） A. B. C. D. 8. 两个相同的电流表，均有两个量程（0-0.6A和0-3A）。如图甲，闭合开关S，两灯泡均发光，两电流表均有正常的示数。如图乙，两个电流表指针偏转的角度恰好相同，则通过L1与L2的电流之比为（ ） A. 1︰5 B. 5︰1 C. 1︰4 D. 4︰1 9. 下列说法正确的是（　　） A. 如果两个用电器电压不相等，则这两个用电器一定是并联的 B. 如果两个用电器电流相等，则这两个用电器一定是串联的 C. 如果两个用电器电流不相等，则这两个用电器一定是并联的 D. 如果两个用电器电压相等，则这两个用电器一定是并联的 10. 如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（　　） A. L2 短路 B. L1断路 C. L2断路 D. S断路 11. 如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图．电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，R0为湿敏电阻，R0随环境湿度的增加而减小，R0的阻值范围为10Ω-20Ω，电压表接入电路的量程为0-3V，电流表接入电路的量程为0-0.6A。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（） A. R0两端的电压变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变大 C. 经过R0的最大电流为0.5A D. 电阻R消耗的最大功率为0.9W 12. 在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，都正确的是（　　） ①电源电压为6V ②R2的阻值为4Ω ③R2的最大功率为9W ④电流表示数的变化范围为0.75~1.5A ⑤电压表示数的变化范围为0~6V A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②③⑤ 二、填空题。（本题共9小题，每空1分，共28分） 13. 小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 _______J；再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 ________J；整个过程中，小车重力做的功为 _____J。 14. 根据实验现象，完成问题： （1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得 _____（“快”或“慢”），由此说明物体内能的大小与物体的 _______有关； （2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 _______冲程相同。 15. 旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 _______来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 _____；写出该变阻器与电阻箱相比的一个优点：____________。 16. 如图所示电路中，闭合开关在滑动变阻器的滑片P向左移动时，电灯的亮度将变 _____，电压表示数将 _______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），电压表示数与电流表示数的比值 _______。 17. 某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时，小明竖直举着九（1）班的班牌走在最前列，如图所示。若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中C点作为支点，手对另一点施加的力为____N，这个力的方向是水平____（选填“向前”或“向后”）。若她将图中B点作为支点，手对另一点施加的力为____ N。 18. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为20g，烧杯中水的质量为200g，初温为25℃，点燃酒精，当水温升高到45℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q=_____________J。他想利用Q吸=Q放 计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ______________，他所测算出的热值与真实值相比偏 _____。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 19. 物理综合实践小组调查了学校上周的用电情况，如图为两次记录的电能表示数，学校这一周消耗的电能为_________，调查得知，学校共有电功率为40W的日光灯400盏，它们之间是_________联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费__________元。[电费单价为0.5元/（）] 20. 某测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后， （1）电路可测量的最高温度为 _______℃； （2）若增大电源电压，电路可测量的最高温度将 _______；（选填“升高”、“降低”或“不变”） （3）若电阻R减小20Ω，同时将电源电压调为 ________V，则电路可测量的最高温度不变。 21. 如图1中，灯泡L的额定电压为2.5V，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为______Ω，电源电压为______V；为保证电路安全，R的调节范围为__________，灯泡L的最小电功率为____W。 三、解答题（本题共9小题，共48分。解答28、29、30题时应有必要的解题过程） 22. 如图所示，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力的示意图及阻力的力臂。 23. 请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡ 24. 在如图的电表符号空白圆圈内分别填上“A”或者“V”，使开关闭合后两灯均发光。 25. 小明同学各取200g的a、b两种粉末，利用如图甲所示的两套完全相同的实验装置，探究“固体熔化时温度的变化规律”。 （1）根据实验数据她绘制了如图乙所示图像，由图像__________（填“c”或“d”）可以判断粉末a是晶体；a物质第6min时的内能__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）第9min时的内能。 （2）前3min内，两物质的比热容_________ （选填“大于”、“小于”或“等于”），两物体加热前的初温为20℃，若a物质在固体时的比热容为，则该物质熔化后的比热容为___________。 （3）规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，则a物质的熔化热为____________。 26. 用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。 （1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；（在图中连导线） （2）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 ________V，记下电流表的示数； （3）断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，向 _____（“左”或“右”）移动变阻器的滑片P使 _______表的示数与前一次相同，记录相关数据； （4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I﹣R图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是：____________________； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A _____交点（选填“有”或“无”）； （5）若本实验中，保持电压表示数如图乙所示，电源电压可调，则电源电压可取的最大值为 ________V。 27. 在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡L1额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。 （1）小兵同学闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数而电压表无示数，则可能的故障是 _________。移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示为 _________，为了测量小灯泡的额定功率，滑片P应向 _____（填“左”或“右”）移动。 （2）小兵同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 ________W，此时小灯泡的电阻是 _________Ω。 （3）完成上述实验后，小兵又设计了一种测量灯L2正常发光时电阻的方案，如图丁所示，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压） ①闭合开关S、S1，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②闭合开关S，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为 _________（用字母U、U额表示），此时小灯泡正常发光； ③同时闭合二个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数 _______（变大、变小或不变）。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝_________。（用字母U、U1、R0表示） 28. 用如图所示的滑轮组，匀速吊起1000N的物体上升2m用时10s，滑轮组的机械效率是80%，求此过程中： （1）有用功； （2）总功； （3）拉力的功率。 29. 某公司正在设计一款太阳能无人驾驶“汽车”，其设计方案中有如表一段描述： ◆整车质量为500kg，最高时速10m/s。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为8m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池可直接给电机供电，也可将产生的电能全部充入蓄电池中。 ◆电机可将输入电功率的80%转化为汽车行驶所需的机械功率。 当该车在晴好的白天以最高时速在平直公路上匀速行驶1h时，求： （1）该车所受的阻力。 （2）维持该车行驶所需的机械功率。 （3）若在此次行驶过程中，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射平均功率为1000W，则可向蓄电池充入多少电能？ 30. 综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。 （1）闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少？ （2）在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少？ （3）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测物体质量为多少？ （4）若利用电压表（量程0~3V）示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 _______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年江苏省镇江市句容市九年级上学期期末物理调研试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，合计24分） 1. 下列电学器材中，不属于电学测量仪器的是（　　） A. 电能表 B. 电流表 C. 电阻箱 D. 电压表 【答案】C 【解析】 【详解】A．电能表是测量电路中消耗电能的仪表，属于电学测量仪器，故A不符合题意； B．电流表是测量电路中电流的仪表，属于电学测量仪器，故B不符合题意； C．电阻箱连接在电路中，可以改变电路中的电阻，不属于电学测量仪器，故C符合题意； D．电压表是测量用电器两端电压的仪表，属于电学测量仪器，故D不符合题意。 故选C。 2. 下列估计值最合理的是（　　） A. 一盏荧光灯正常发光时的电流约150mA B. 中学生从一楼走到三楼克服重力做功约300J C. 中学生跳绳时功率约300W D. 三节新干电池串联后电压为3V 【答案】A 【解析】 【详解】A．一盏荧光灯正常发光时的电流较小，约0.15A＝150mA，故A符合题意； B．中学生重力约为500N，一层楼高约为3m，一楼走到三楼上升高度约为6m。所以中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为W＝Fs＝Gh＝500N×6m＝3000J 故B不符合题意； C．人跳绳是克服体重做功，中学生体重G约为500N，跳的高度h约为10cm＝0.1m，在时间t＝1min＝60s内，跳的个数n约为120，则中学生跳绳时的功率约为 故C不符合题意； D．一节新干电池的电压约为1.5V，三节新干电池串联后电压为3×1.5V＝4.5V 故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示的工具中，正常使用时和钓鱼竿是同类型杠杆的是（　　） A. 羊角锤 B. 核桃夹子 C. 托盘天平 D. 镊子 【答案】D 【解析】 【详解】钓鱼竿动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A．羊角锤动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹子动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．镊子动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 4. 体育课上，小明想估测小强做引体向上时的功率，下列说法不正确的是（　　） A. 必须测量小强的体重 B. 必须测量小强的身高 C. 必须测量做引体向上的时间 D. 必须测量做引体向上的次数 【答案】B 【解析】 【详解】要想估测小强做引体向上时的功率，需要多次引体向上做的功和所用的时间，根据公式 可知，需要测量的物理量包括小强的体重（质量），做引体向上的时间，做引体向上的次数和重心上升的高度，而不需要测量小强的身高。 故选B。 5. 用如图所示的滑轮组甲和乙分别提升物体，不计绳重和摩擦，下面说法正确的是（　　） A. 若物体重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同 B. 若动滑轮重力和物体重力相同，则滑轮组的机械效率相同 C. 若动滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高 D. 若物体重力和绳端拉力相同，则滑轮组乙的机械效率高 【答案】B 【解析】 【详解】若不计绳重和摩擦，根据 可知，滑轮组的机械效率大小只与物重及动滑轮重有关，故B正确，ACD错误。 故选B。 6. 释放化学能的过程不断地在人体内发生。食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义与以下物理量相同的是（ ） A. 内能 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 【答案】D 【解析】 【详解】A．内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，单位是J，故A不符合题意； B．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，单位是J，故B不符合题意； C．单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量，叫这种物质的比热容，单位是，故C不符合题意； D．1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，单位是J/kg，饼干营养成分表上标有“2400kJ/100g”，是指每100g提供的能量为2400kJ，据此可知，每克饼干提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值相符，故D符合题意。 故选D。 7. 在浴室安装风暖机，受热面广、安全。在使用风暖功能时，要求先闭合一个开关，启动风扇的电动机，再闭合另一个开关，使发热元件 R 工作；如果风扇的电动机没有先启动， 发热元件 R 无法启动。下图所示的电路图中能符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．干路开关闭合后，发热元件R工作；再闭合支路开关后，电动机才工作，不能做到启动风扇的电动机先工作，故A不符合要求； B．干路中开关闭合，启动风扇的电动机立刻工作，闭合支路开关发热元件才工作；干路开关没有闭合，即启动风扇的电动机不工作，发热元件就不能工作，故B符合要求； C．闭合下方开关，发热元件和启动风扇的电动机同时工作；闭合上方开关电动机不工作，而发热元件继续工作，故C不符合要求； D．两开关只要有一个没有闭合，发热元件和启动风扇的电动机都不工作；两开关同时闭合，发热元件和启动风扇的电动机同时工作，故D不符合要求； 故选B。 8. 两个相同的电流表，均有两个量程（0-0.6A和0-3A）。如图甲，闭合开关S，两灯泡均发光，两电流表均有正常的示数。如图乙，两个电流表指针偏转的角度恰好相同，则通过L1与L2的电流之比为（ ） A. 1︰5 B. 5︰1 C. 1︰4 D. 4︰1 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，、并联，电流表测通过的电流，电流表测干路电流，且指针偏转角度相同，而并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以由图示可知，电流表的量程为，分度值为，示数为，即干路中的电流为；电流表的量程为，分度值为，示数为，即则通过的电流为，所以通过的电流为 则通过与的电流之比 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9. 下列说法正确的是（　　） A. 如果两个用电器电压不相等，则这两个用电器一定是并联的 B. 如果两个用电器电流相等，则这两个用电器一定是串联的 C. 如果两个用电器电流不相等，则这两个用电器一定是并联的 D. 如果两个用电器电压相等，则这两个用电器一定是并联的 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为并联电路两端电压相等，因此两个用电器两端电压不相等，那么它们一定不是并联连接，故A错误； B．同一电路中，通过的电流相等的两个用电器，可能是串联的，也可能是并联的（此时两用电器的规格相同），故B错误； C．串联电路中各处电流相等，则流过两个用电器的电流一定相等，如果两个用电器电流不相等，则这两个用电器一定不是串联的，故C正确； D．如果两用电器串联，当它们阻值相等时，它们两端的电压也相等。因此，两个用电器连接在同一电路里，测得它们两端的电压相等，这两个用电器可能是并联，可能串联，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（　　） A. L2 短路 B. L1断路 C. L2断路 D. S断路 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，两灯串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端电压，闭合开关，两灯都不发光，故故障可能是断路；而电压表都有示数，且相等，说明电源电压为3V，则故障时L2断路。 故选C。 11. 如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图．电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，R0为湿敏电阻，R0随环境湿度的增加而减小，R0的阻值范围为10Ω-20Ω，电压表接入电路的量程为0-3V，电流表接入电路的量程为0-0.6A。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（） A. R0两端的电压变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变大 C. 经过R0的最大电流为0.5A D. 电阻R消耗的最大功率为0.9W 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当环境的湿度增加时，因R0随环境湿度的增加而减小，根据串联电路分压特点，R0两端电压U0会变小，故A错误； B．由R可知电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，故电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误； C．当R010Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可知电路中的最大电流 故C错误； D．根据P=UI=I2R可知，当R不变时，电流越大，电阻消耗的功率越大，故R消耗的最大电功率 PR大I大2R= (0.3A)210Ω0.9W 故D正确。 12. 在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，都正确的是（　　） ①电源电压为6V ②R2的阻值为4Ω ③R2的最大功率为9W ④电流表示数的变化范围为0.75~1.5A ⑤电压表示数的变化范围为0~6V A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②③⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①②由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器接入电路中的阻值为2Ω时，滑动变阻器R1的电功率为2W；根据可得： 解得I1＝1A。由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压……① 当滑动变阻器接入电路中的阻值为8Ω时，滑动变阻器R1的电功率为2W；根据可得 解得I2＝0.5A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压……② 联立①②解得U＝6V，R2＝4Ω，故①②正确； ③当滑动变阻器的电阻为0时，R2的功率最大为 故③正确。 ④当变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，由欧姆定律可知，电路中的最大电流 当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时，电路中的电流最小，由（1）可知，最小电流 因此电流表示数的变化范围为0.5A~1.5A，故④错误。 ⑤当滑动变阻器的电阻为0时，电压表被短路，示数为0，当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时，根据串联电路分压原理​​，可得 则电压表示数变化范围是0~4V，故⑤错误。 综上所述，正确的有①②③，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题。（本题共9小题，每空1分，共28分） 13. 小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 _______J；再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 ________J；整个过程中，小车重力做的功为 _____J。 【答案】 ①. 50 ②. 100 ③. 0 【解析】 【详解】[1]小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 W1＝F1s1＝10N×5m＝50J [2]当他再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m时，做的功为W2＝F2s2＝20N×5m＝100J； [3]在整个过程中，小车在重力方向上没有移动距离，故重力做功为0J。 14. 根据实验现象，完成问题： （1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得 _____（“快”或“慢”），由此说明物体内能的大小与物体的 _______有关； （2）如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 _______冲程相同。 【答案】（1） ①. 快 ②. 温度 （2）做功 【解析】 【小问1详解】 [1][2]构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫作内能。由图可知，红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，无规则运动越剧烈，内能越大，由此可知物体内能的大小与物体的温度有关。 【小问2详解】 在塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此现象相当于四冲程汽油机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 15. 旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 _______来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将变 _____；写出该变阻器与电阻箱相比的一个优点：____________。 【答案】 ①. 长度 ②. 大 ③. 能连续改变电阻 【解析】 【详解】[1]旋转式变阻器与滑动变阻器的原理都是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻。 [2]图中旋转式变阻器的AB两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是PA段，当轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻丝的长度变大，故它连入电路的电阻将变大。 [3]旋转式变阻器与电阻箱相比能连续改变电阻。 16. 如图所示电路中，闭合开关在滑动变阻器的滑片P向左移动时，电灯的亮度将变 _____，电压表示数将 _______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），电压表示数与电流表示数的比值 _______。 【答案】 ①. 亮 ②. 变小 ③. 变小 【解析】 【详解】[1][2][3]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；在滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，由电阻的串联可知电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；由可知，电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的电阻，则电压表示数与电流表示数的比值变小；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。 17. 某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时，小明竖直举着九（1）班的班牌走在最前列，如图所示。若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中C点作为支点，手对另一点施加的力为____N，这个力的方向是水平____（选填“向前”或“向后”）。若她将图中B点作为支点，手对另一点施加的力为____ N。 【答案】 ①. 30 ②. 向前 ③. 20 【解析】 【详解】[1]AC间的距离是BC间距离的3倍，即，所以， 若以C点作为支点，A点受到向后的力为阻力F2，AC为阻力臂LAC，B点受到的力为动力，BC为动力臂LBC，由杠杆的平衡条件得，手对B点施加的力为 将图中C点作为支点，手对另一点B点施加的力使班牌水平向前，因此这个力的方向是水平向前。 [2]若以B点作为支点，A点受到向后的力为阻力F2，AB为阻力臂LAB，A、C两点位于支点的两侧，要使杠杆平衡，则C点受到的力为动力，方向向后，BC为动力臂LBC，由杠杆的平衡条件得，手对C点施加的力为 18. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为20g，烧杯中水的质量为200g，初温为25℃，点燃酒精，当水温升高到45℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q=_____________J。他想利用Q吸=Q放 计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 ______________，他所测算出的热值与真实值相比偏 _____。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】 ①. 1.68×104 ②. 测出剩余酒精的质量 ③. 小 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量 [2]不计热量损失，根据可知，还需要燃烧的酒精的质量，故还需要的操作是测出剩余酒精的质量，就可以计算出燃烧酒精的质量。 [3]若考虑热损失，放出的热量大于吸收的热量，而用吸收的热量计算热值，导致热值偏小。 19. 物理综合实践小组调查了学校上周的用电情况，如图为两次记录的电能表示数，学校这一周消耗的电能为_________，调查得知，学校共有电功率为40W的日光灯400盏，它们之间是_________联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费__________元。[电费单价为0.5元/（）] 【答案】 ①. 5000.0 ②. 并 ③. 450 【解析】 【详解】[1]电能表最后一位为小数位，所以学校这一周消耗的电能为 W=57023.6kW·h-52023.6kW·h=5000.0kW·h [2]日光灯在工作时，用电器之间互不影响，因此是并联。 [3]依题意得，换灯后学校一月可节省电 W1=（0.04kW-0.015kW）×90h×400=900kW·h 每月共节省电费 900kW·h×0.5元/（kW·h）=450元 20. 某测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后， （1）电路可测量的最高温度为 _______℃； （2）若增大电源电压，电路可测量的最高温度将 _______；（选填“升高”、“降低”或“不变”） （3）若电阻R减小20Ω，同时将电源电压调为 ________V，则电路可测量的最高温度不变。 【答案】（1）30 （2）降低 （3）4.5 【解析】 【小问1详解】 已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成，由图1可知R、Rt串联，电压表测Rt两端的电压；由图2知道，温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律知道，Rt两端的电压越大，即电压表示数越大，则当电压表的示数最大时，即Ut=3V时，电路允许测量的温度最高。由串联电路的电压特点知道，此时定值电阻R两端的电压 则电路中的电流 此时热敏电阻的阻值 由图2知道，此电路可测量的最高温度为30℃。 【小问2详解】 若增大电源电压，电压表的量程仍为3V，则当电压表的示数最大为3V时，由串联电路的电压特点知道，定值电阻两端的电压增大，由知道，电路的电流增大，由知道，热敏电阻Rt的阻值减小，由图2知道，电路可测量的最高温度降低。 【小问3详解】 若电阻R减小20Ω（即定值电阻的阻值为20Ω），要使电路可测量的最高温度不变，由（1）可知热敏电阻Rt的阻值仍然为40Ω，且电路中电流不变，仍然为0.075A，则此时的电源电压 21. 如图1中，灯泡L的额定电压为2.5V，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为______Ω，电源电压为______V；为保证电路安全，R的调节范围为__________，灯泡L的最小电功率为____W。 【答案】 ①. 10 ②. 4 ③. 6~20Ω ④. 0.225 【解析】 【详解】[1]由图像得，灯泡的电压为2.5V，电流为0.25A，由欧姆定律得，L正常发光时的阻值为 [2]由图1得，灯泡L与变阻器R串联，电压表V测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，电源电压为 [3]灯泡的额定电流为0.25A，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.25A，此时电路电阻为 当电路电流最大时，变阻器接入电路中电阻最小，为 当电压表示数为3V时，变阻器接入电路中电阻最大，此时灯泡的电压为 由图像得，此时电路中电流为0.15A，由欧姆定律得，变阻器接入电路中最大电阻为 即为保证电路安全，R的调节范围为6~20Ω。 [4]电路中电流最小为0.15A，此时灯泡电功率最小，为 三、解答题（本题共9小题，共48分。解答28、29、30题时应有必要的解题过程） 22. 如图所示，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力的示意图及阻力的力臂。 【答案】 【解析】 【详解】反向延长阻力F2的延长线，过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段L2（即阻力臂）； 支点为O点，由图知，最长的动力臂为OA，所以当动力方向与OA垂直时，力臂最长，力最小，方向垂直OA向下；如下图所示： 23. 请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡ 【答案】 【解析】 【详解】由图示可知，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固定在动滑轮上，故作图如下： 24. 在如图的电表符号空白圆圈内分别填上“A”或者“V”，使开关闭合后两灯均发光。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，如果两圆圈中同时是电流表，电路会发生短路；如果两圆圈中同时是电压表，则闭合开关后，左侧的灯因串联电压表不能发光；如果上面圆圈中是电压表，下面圆圈中是电流表，则闭合开关后，左侧的灯会被电流表短路；如果上面圆圈中是电流表，下面圆圈中是电压表，则闭合开关后，两灯并联，均能发光，如图所示： 25. 小明同学各取200g的a、b两种粉末，利用如图甲所示的两套完全相同的实验装置，探究“固体熔化时温度的变化规律”。 （1）根据实验数据她绘制了如图乙所示图像，由图像__________（填“c”或“d”）可以判断粉末a是晶体；a物质第6min时的内能__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）第9min时的内能。 （2）前3min内，两物质的比热容_________ （选填“大于”、“小于”或“等于”），两物体加热前的初温为20℃，若a物质在固体时的比热容为，则该物质熔化后的比热容为___________。 （3）规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，则a物质的熔化热为____________。 【答案】 ①. c ②. 小于 ③. 小于 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]晶体在熔化时，温度保持不变，图中曲线c在第3min到第12min内，温度保持不变，因此通过曲线c可知，a物体属于晶体。 [2]a物质第6min和第9min时正在熔化，虽然温度相同，但需要持续吸热，故第6min的内能小于第9min的内能。 （2）[3]由图可知，前3min内，a物质温度变化量大于b物质，ab物质质量相同，吸收的热量相同，由可知，a物质的比热容小于b物质的比热容。 [4] a物质在固体时的比热容为，前3min为固态，温度变化量为 吸收的热量为 第12min到15min，物质为液态，温度变化量为 均为3min，加热时间相同，吸收的热量相同，故液态时比热容 （3）[5]由[4]分析可知，200g物质a前3min吸收的热量为，由图可知，物质a从第3min开始熔化，到第12min熔化结束，经历了9min，则吸收的热量为 即a物质的熔化热为 26. 用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。 （1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；（在图中连导线） （2）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 ________V，记下电流表的示数； （3）断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，向 _____（“左”或“右”）移动变阻器的滑片P使 _______表的示数与前一次相同，记录相关数据； （4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I﹣R图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是：____________________； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A _____交点（选填“有”或“无”）； （5）若本实验中，保持电压表示数如图乙所示，电源电压可调，则电源电压可取的最大值为 ________V。 【答案】（1） （2）2.4 （3） ①. 右 ②. 电压 （4） ①. 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ②. 无 （5）6.4 【解析】 【小问1详解】 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，由题知，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，因此应该用导线连接到滑动变阻器的右下方接线柱，如下图所示： 【小问2详解】 先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表用的小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V； 【小问3详解】 [1][2]断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，电阻减小，根据串联分压的规律可知，其分得的电压减小，此时电压表的示数会小于2.4V；在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端的电压不变。根据串联电路电压的规律可知，应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理可知需减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片P应向右端移动，使电压表的示数与前一次相同。 【小问4详解】 [1]由图丙可知，IR=0.6A×4Ω＝0.4A×6Ω＝0.3A×8Ω＝0.2A×12Ω＝2.4V 电流与电阻的乘积为一定值，故可得出的结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [2]因为电源电压不变，而实验中定值电阻的电压需保持不变，则滑动变阻器的电压也不变，本实验中变阻器分得的电压UP＝U﹣UV＝4.5V﹣2.4V＝2.1V 即变阻器分得的电压始终不等于定值电阻两端的电压，根据串联分压规律知，变阻器RP的阻值始终不等于定值电阻的阻值，则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，会发现曲线B与曲线A无交点。 【小问5详解】 在探究电流与电阻的关系实验中，电阻两端电压始终保持2.4V不变，小明想让4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻都能使用，根据串联电路的规律和分压原理可知，当滑动变阻器阻值最大时，电源电压最大，此时，可得U滑＝4V，所以电源电压最大可调为6.4V。 27. 在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡L1额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。 （1）小兵同学闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数而电压表无示数，则可能的故障是 _________。移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示为 _________，为了测量小灯泡的额定功率，滑片P应向 _____（填“左”或“右”）移动。 （2）小兵同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 ________W，此时小灯泡的电阻是 _________Ω。 （3）完成上述实验后，小兵又设计了一种测量灯L2正常发光时电阻的方案，如图丁所示，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压） ①闭合开关S、S1，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②闭合开关S，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为 _________（用字母U、U额表示），此时小灯泡正常发光； ③同时闭合二个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数 _______（变大、变小或不变）。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝_________。（用字母U、U1、R0表示） 【答案】（1） ①. 灯泡短路 ②. 2.2V ③. 右 （2） ①. 0.5 ②. 12.5 （3） ①. U﹣U额 ②. 不变 ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电路图连接好实物图后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的灯泡短路，故出现故障的原因可能是小灯泡短路。 [2][3]闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片P应向右移动。 【小问2详解】 [1]由图丙所示的图像可知灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，灯泡的额定功率是 [2]此时灯泡的电阻 【小问3详解】 ①闭合开关S、S1，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②[1]闭合开关S，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为，此时小灯泡正常发光； ③[2]同时闭合两个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1； ④[3]在②中，灯与变阻器串联，变阻器R2滑片P以上电阻丝被短路，电压表测P以下电阻丝的电压，当电压表示数为，灯一定正常发光；在③中，变阻器R1与变阻器R2串联，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为，根据等效替代法，此时R1的连入电路中的电阻即灯正常发光时的电阻，在④中，根据串联电路电压的规律，R1的电压为，由分压原理 故小灯泡正常发光时的电阻 28. 用如图所示的滑轮组，匀速吊起1000N的物体上升2m用时10s，滑轮组的机械效率是80%，求此过程中： （1）有用功； （2）总功； （3）拉力的功率。 【答案】（1）2000J （2）2500J （3）250W 【解析】 【小问1详解】 有用功W有=G梯h=1000N×2m=2000J 【小问2详解】 总功 【小问3详解】 拉力的功率 29. 某公司正在设计一款太阳能无人驾驶“汽车”，其设计方案中有如表一段描述： ◆整车质量为500kg，最高时速10m/s。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为8m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池可直接给电机供电，也可将产生的电能全部充入蓄电池中。 ◆电机可将输入电功率的80%转化为汽车行驶所需的机械功率。 当该车在晴好的白天以最高时速在平直公路上匀速行驶1h时，求： （1）该车所受的阻力。 （2）维持该车行驶所需的机械功率。 （3）若在此次行驶过程中，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射平均功率为1000W，则可向蓄电池充入多少电能？ 【答案】（1）100N （2）1000W （3）1.26×106J 【解析】 【小问1详解】 由题意知，该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍，则阻力为 【小问2详解】 因为汽车匀速直线行驶，由二力平衡可知，牵引力 维持该车行驶所需的机械功率 【小问3详解】 已知太阳能电池板面积为8m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，则发电总功率 已知电机可将输入电功率的80%转化为汽车行驶所需的机械功率，则电机消耗的电功率 可向蓄电池充入的电能 30. 综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。 （1）闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少？ （2）在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少？ （3）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测物体质量为多少？ （4）若利用电压表（量程0~3V）示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值 _______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）0.2A （2）2W （3）0.2kg （4）变小 【解析】 【小问1详解】 由题可知，托盘上无物体时，电阻丝接入电路的电阻最大，此时和串联，电流表测串联电路中的电流。由欧姆定律可得此时电流表的示数 【小问2详解】 由题可知，标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流，电路允许的最大电功率是 【小问3详解】 由题可知，此时电流表示数为0.3A，由欧姆定律得此时电路中的总电阻为 则电阻丝接入电路的电阻 又因为AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，所以此时接入电阻丝的长度为10cm，由乙图可知物体的重力为 故物体的质量为 【小问4详解】 要求物体质量越大，电压表示数也越大，由串联电路分压规律可知，电压表应并联在定值电阻两端，此时最大电压为3V，则电路中的最大电流 图甲中，电路中最大电流为0.5A。对比图甲和图丙，图丙最大电流变小，则滑片P向下移动的最大距离变短，由图乙可知，弹簧增加的弹力变小，即所测物体的重力变小，质量变小。 因此，在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值变小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $