精品解析：江苏省南京市玄武区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024-2025学年江苏省南京市玄武区九年级（上） 期末物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1. 下列工具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 钓鱼竿 C. 天平 D. 羊角锤 【答案】D 【解析】 【详解】AB．镊子和钓鱼竿的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故AB不符合题意； C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 下列数据符合实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为3V B. 一名中学生从一楼走上三楼功率约为150W C. 日光灯正常工作时的电流约为1A D. 家用电视机额定功率约为1000W 【答案】B 【解析】 【详解】A．一节新干电池的电压为1.5V，故A不符合题意； B．一名中学生的重力约为500N，一楼到三楼的高度约为6m，上楼时间约为20s，从一楼走上三楼功率约为 故B符合题意； C．日光灯功率约为40W，正常工作时的电流约为 故C不符合题意； D．家用电视机额定功率约为100W，故D不符合题意。 故选B。 3. 如图所示，老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是（　　） A. 从地上拾起瓶子 B. 拿着瓶子在水平方向上匀速运动 C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D. 瓶子离开手后掉落桶中 【答案】A 【解析】 【详解】A．拾起瓶子的过程中，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子向上移动了距离，所以小明对瓶子做了功，故A符合题意； B．沿水平方向匀速运动过程中，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子在水平方向上移动了距离，并没有在向上的方向上移动距离，所以小施对瓶子没有做功，故B不符合题意； C．拿着瓶子站在垃圾桶旁不动时，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子没有移动距离，所以小施对瓶子没有做功，故C不符合题意； D．瓶子掉落垃圾桶的过程中，瓶子向下移动了距离，但小施没有对瓶子施加力，所以小施对瓶子不做功，故D不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，用简单机械分别提起同一重物G，滑轮重20N，均质杠杆（OB=2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，不计绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A. 如图甲，该装置不省力，不省距离，也不省功 B. 如图乙，该装置的机械效率是三者中最低的 C. 如图丙，匀速拉动物体上升的过程中，F3逐渐变小 D. 若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力也不省距离也不省功，故A正确，不符合题意； B．根据 可知，忽略绳重及摩擦，甲图中不用克服摩擦和滑轮做额外功，该装置的机械效率最高；乙图中克服动滑轮的重力做的功为额外功，机械效率为 丙图中，克服杠杆的重力做的功为额外功，当物体被提升h时，根据数学的相似三角形知识可知，拉力端移动2h，杠杆的重心上升h，则该装置的机械效率为 可知 可得：乙装置的机械效率是三者中最低的，故B正确，不符合题意； C．若始终保持拉力F3的方向竖直向上，则在杠杆匀速拉动物体上升过程中，结合数学知识可知，动力臂总是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力F3保持不变，故C错误，符合题意； D．若提升的物体越重，提升相同的高度，所做的有用功越大，而额外功不变，由可知，机械效率就会越高，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. 如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A. 甲冲程中内能转化为机械能 B. 一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C. 汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D. 若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 【答案】D 【解析】 【详解】甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；乙图中进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，为吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动为排气冲程；丁图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程； A．甲图冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B． 一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：乙、甲、丁、丙，故B错误； C． 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；汽油充分燃烧，可以提高热机的效率，不能提高热值，故C错误； D．单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环飞轮转2周，活塞上下往复2次，做功1次。若汽油机每秒做功15次，每分钟做功900次，每分钟飞轮转动1800r，则飞轮的转速为1800r/min，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，水平桌面上的弹性小球从A点滚动到B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A. 小球反弹经过D点时动能为零 B. 小球从A点运动到B点的过程中机械能不变 C. 若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D. 小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故A错误； B．小球从A点运动到B点的过程中会受到阻力作用，因此克服摩擦做功，机械能会减少，故B错误； C．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆斑要大于在F点的圆斑，故C错误； D．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，所以小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能，又因为E点的高度小于G点的高度，小球在E点的重力势能小于G点的重力势能，所以小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能，故D正确。 故选D。 7. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，用酒精灯加热钨丝，灯泡L变亮 B. 如图乙，该装置能探究导体电阻大小与长度的关系 C. 如图丙，B与M，D与N相连，闭合开关，滑片P向右滑时，灯泡变暗 D. 如图丁，L1比L2更亮，是因为通过L1的电流更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．绝大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，所以用酒精灯加热钨丝，钨丝温度升高，电阻变大，从而使得通过灯泡的电流减小，灯泡的功率也随之减小，灯泡L变暗，故A错误； B．如图乙，改变夹子在同一根电阻丝上的位置，可以改变接入电路的电阻丝的长度，该装置能探究导体电阻大小与长度的关系，故B正确； C．如图丙，B与M，D与N相连，闭合开关，滑片P向右滑时，滑动变阻器接入电路的电阻线长度变短，电阻变小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡变亮，故C错误； D．丁图中的两个灯泡串联，电流相等，故D错误。 故选B。 8. 小明同学设计了“楼道门禁”模型。光线较暗时，光控开关闭合提供照明；通过刷脸或输入密码时开关闭合，门锁打开。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，光线较暗时，光控开关闭合，灯泡发光，即光控开关控制灯泡；通过刷脸或输入密码时开关闭合，门锁打开，说明刷脸或密码开关均能控制电动机，即两开关并联；光线较强时，灯泡可以不工作，说明灯泡与电动机是并联的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（　　） A. 灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 灯泡断路 D. 开关断路 【答案】D 【解析】 【详解】N接E、F接线柱时，电压表无示数，说明断路在电压表并联的F接线柱之外；N接G接线柱时电压表有示数，说明电源负极到G接线柱之间电路完好，所以可以判定断路在F接线柱和G接线柱之间的电路上，则开关断路。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10. 如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（　　） A. 肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的 B. 吹风时，R2与R1两端电压的比值不变 C. 吹气时，电路消耗的总功率变小 D. 吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，变阻器R2接入电路中的电阻变大，根据串联电路的电阻规律可知总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变小，根据P=UI可知吹气时，电路消耗的总功率变小；根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知变阻器R2两端的电压变大，则R2与R1两端电压的比值变大；检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大，所以肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的。故AB错误，C正确； D．根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值表示滑动变阻器接入电路的阻值，变阻器R2接入电路中的电阻变大，即电压表与电流表的示数比值变大，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，电源电压恒定，灯泡L规格为“8V；4W”（忽略温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器R1最大阻值为40Ω，R2为定值电阻。闭合S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1，此时滑动变阻器工作1min消耗的电能为W；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为1A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。下列判断正确的是（　　） A. L正常发光时电阻为2Ω B. 电源电压为8V C. P1︰P2=2︰1 D. W=60J 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡L规格为“8V，4W”，根据可得灯泡正常发光时的电阻 故A错误； B．将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为1A；滑片移至b端，R1、R2接入电路，电流表示数为0.2A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压 则U=1A×R2=0.2A×(40Ω+R2) 解得R2=10Ω，U=10V，故B错误； C．小灯泡的额定电流为 闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为I1=I额=0.5A 则电路总功率为P1=UI1=UI额 将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为1A，电路总功率为P2=UI2 则P1与P2的比值为 故C错误； D．闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，根据串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压U1=U-UL=10V-8V=2V 则W=U1I1t=2V×0.5A×60s=60J 故D正确。 故选D。 12. 如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡规格为“4V ？W”、滑动变阻器规格为“0.5A ？Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下，第一次只闭合S、S1，滑片P从a端向左移动；第二次只闭合S、S2，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） ①R0的阻值为20Ω ②小灯泡的参数为“4V 2W” ③只闭合S、S1，定值电阻功率最大时，其功率与滑动变阻器功率之比为25∶1 ④若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，小灯泡的功率一定大于0.9W A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 【答案】C 【解析】 【详解】第一次只闭合开关S、S1，变阻器与电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电压表的示数：UV=U-IR0，因U、R0不变，则电压表的示数UV与电流表示数I成一次函数关系，其U-I图象是一条斜向下的直线；第二次只闭合开关S、S2，变阻器与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；同理可得此时可得电压表的示数：UV=U-IRL，因RL要随温度的变化而变化，则此时U-I图象是一条曲线；图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象，即滑动变阻器的U-I图象，则根据上述分析可知，图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图象，曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象。 ①只闭合开关S、S1时，变阻器与电阻R0串联，由图乙可知，电路中的电流最大为I大=0.5A，此时变阻器两端的电压为U滑小=1V，电路中的电流最小为I小=0.2A，此时变阻器两端的电压为U滑大=4V，因为电源电压不变，所以由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压U=I大R0+U滑小=I小R0+U滑大 即0.5A×R0+1V=0.2A×R0+4V 解得：R0=10Ω 电源电压U=I大R0+U滑小=0.5A×10Ω+1V=6V 故①错误； ②图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象，由图象可知，当电压表示数最小为2V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压U额=U-UV小=6V-2V=4V 此时电路中的电流I额=0.5A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=4V×0.5A=2W 所以小灯泡的参数为“4V 2W” 故②正确； ③只闭合S、S1，电流最大为0.5A时，定值电阻的功率最大，定值电阻的最大功率为：PR大=I大2R=(0.5A)2×10Ω=2.5W 此时滑动变阻器的功率为P滑=U滑小I大=1V×0.5A=0.5W 所以此时定值电阻的功率与滑动变阻器的功率之比为PR大∶P滑=2.5W∶0.5W=5∶1 故③错误； ④小灯泡正常发光时的电阻为 将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，当电压表示数最大为3V时，小灯泡的最小电压为UL小=U-UV大=6V-3V=3V 小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以此时小灯泡电阻小于8Ω，则小灯泡的最小功率 故④正确。 故选C。 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分） 13. 2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能 _______，机械能 _______。 【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 变小 【解析】 【详解】[1]当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），质量不变，速度不变，故动能不变。 [2]进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，故重力势能变小。 [3]机械能等于动能和重力势能之和，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，重力势能变小，动能变小，故机械能变小。 14. 如图甲所示，此过程的能量转化与热机 _______冲程的能量转化相同；若不放棉花，快速压缩活塞，筒内空气温度 _______（选填“升高”、“不变”或“降低”）。如图乙所示，盒盖飞出时，盒内燃气的内能 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”），这是通过 _______的方式改变盒内燃气内能。 【答案】 ①. 压缩 ②. 升高 ③. 变小 ④. 做功 【解析】 【详解】[1][2]甲图中快速压缩活塞对筒内气体做功，将机械能转化为内能，筒内气体的内能增加，温度升高，与热机冲程中压缩冲程能量转化相同。 [3][4]盒盖飞出时，盒内燃气对盒盖做功，将内能转化机械能，导致盒内燃气的内能会变小，是通过做功的方式改变盒内燃气内能。 15. 如图所示，用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m，用时5s，动滑轮的机械效率为80%。此过程中有用功为 ________J，拉力为 _______N，拉力的功率为 _______W。 【答案】 ①. 240 ②. 75 ③. 60 【解析】 【详解】[1]拉力做的有用功为 [2]动滑轮绳子股数为2，根据可知，拉力做的总功为 根据可知，拉力大小为 [3]拉力的功率为 16. 如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，它们的大小关系是W1_____W2，P1_____P2。 【答案】 ①. ＝ ②. ＝ 【解析】 【详解】[1]由题可知，先后两次同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离，根据可知它们做功相等，即。 [2]又因为两次所用时间相同，根据可知，功率的大小相同，即。 17. 小明用甲图做“探究串联电路电压的特点”实验。 （1）某次实验得到电压表示数如图乙所示，则电压表的示数为 _____V。为了使读数更精确，他应 ____________。 （2）小明在用电压表测出L1两端的电压后，断开开关，将电压表左侧导线从A点改接到C点来测量L2两端的电压。闭合开关，观察到的现象是 ______________。 （3）改正错误后，小明测出AB、BC、AC的电压分别是1V、2V、3V，并由此得到实验结论。同组小华认为，该结论不可靠，存在的问题是 __________。 【答案】（1） ①. 2 ②. 断开开关，换接电压表小量程 （2）电压表指针反向偏转 （3）见详解 【解析】 【小问1详解】 [1]某次实验得到电压表示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，则电压表的示数为 2V。 [2]电流表示数为2V，为了使读数更精确，他应断开开关，换接电压表小量程。 【小问2详解】 已测出L1两端的电压，与A相连的为电压表正接线柱，与B相连的为电压表的负接线柱，若将电压表左端接在A点的线改接到C点，电流从电压表负接线柱流入了，闭合开关，观察到的现象是电压表指针反向偏转。 【小问3详解】 根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律，要多次测量。 18. 如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，R1＝10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω；1A”。只闭合S1，电流表示数为0.9A，则电源电压是_____V；只闭合S3，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，则R3的阻值为_______Ω，此时滑动变阻器R2的电功率为P1；闭合S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大电功率为P2，则P1∶P2＝________。 【答案】 ①. 9 ②. 20 ③. 1∶9 【解析】 【详解】[1]只闭合开关S1时，电路中仅R1工作，电路中电流为I＝0.9A，电源电压 [2][3]只闭合开关S3，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电阻R2与R3串联，电压表测R2两端电压，已知R2＝25Ω，U2＝5V，则电路中电流为 所 此时滑动变阻器R2的电功率为P1，则 开关都闭合时，R3被短路，电阻R1、R2并联接入电路，电流表允许通过的最大电流为3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则滑动变阻器通过的电流最大为时，此时的干路电流为 电源电压为9V，小于电压表的量程。此时电路安全，所以，滑动变阻器R2的最大电功率为 故 19. 如图所示，灯泡上标有“6V；3.6W”的字样（忽略温度对灯泡电阻的影响），电源电压保持不变。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片在某端点时，灯泡恰好正常发光，两电压表V1与V2的示数相等，R1的功率为P1；当滑动变阻器的滑片在另一端点时，V1与V2的示数之比为1∶2，R1的功率变为P2。已知P1∶P2＝9∶4，则R1的电阻为 _______Ω，电源电压为 _______V，滑片从一端点移动到另一端点，电路总功率的变化量为 ________W。 【答案】 ①. 10 ②. 12 ③. 2.4 【解析】 【详解】[1][2]灯泡正常发光的电阻为 由实物图可知，滑动变阻器R2、电阻R1、灯RL串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1和R2串联的总电压，当滑片处于最某端时，U1＝U2，此时滑动变阻器R2接入电路的电阻为0Ω，R1和RL串联，R1的功率为 当滑片处于最左端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，此时两电压表的示数为1∶2，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据可得 则，R1的功率为，已知，即 则，即，由于电源电压不变，根据欧姆定律可得 即 则R1＝10Ω，R2＝10Ω，当滑动变阻器的滑片在最右端时，灯泡恰好正常发光，两电压表V1与V2的示数相等，此时滑动变阻器R2接入电路的电阻为0Ω，R1和RL串联，此时电路中的电流为 则电源电压为 [3]当滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为 当滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的电流为 当滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为 则滑片从一端点移动到另一端点，电路总功率的变化量为 20. 图甲是一款电养生壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1100W。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25∶1。 （1）定值电阻R2的阻值为 ________Ω； （2）若家庭电路中仅有该壶工作，使质量为1kg、初温为10℃的水升高60℃共用时6min，如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为 _________W，加热效率为 _______%；[c水=4.2×103J/(kg•℃)] （3）若要使该壶在保温时的功率提升21%，则应将电阻R2的阻值调为 ________Ω。 【答案】（1）176 （2） ①. 1000 ②. 70 （3）156 【解析】 【小问1详解】 当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，根据串联的电路的特点和可知，电阻不变，电功率与电压的平方成正比，已知正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25∶1，则加热和保温时R1的电压之比为5∶1， 所以串联时加热管R1的电压为 此时R1、R2的电压之比为 由可知，R1的阻值 根据电压之比等于电阻之比，故 即 【小问2详解】 电能表上的1200imp/kW•h表示电路中的用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，电能表的指示灯闪烁120次，电中药壶消耗的电能 电中药壶的实际功率： 水吸收的热量 电中药壶的热效率 【小问3详解】 若要使该壶在保温时的功率提升21%，变为原来的1.21倍，根据可知，此时R1的电压变为1.1倍，即 此时R2的电压 根据串联分压规律知，电压之比等于电阻之比，则 解得：R2′=156Ω。 三、解答题（本题共10小题，共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程） 21. 如图（a）所示的钢丝钳，请在图（b）其示意图中画出剪钢丝时的动力臂l1和A点受到的阻力F2。 【答案】 【解析】 【详解】由图可见，当用力F1时，钳子将沿顺时针方向转动，所以阻力方向垂直受力面向上，从阻力作用点A垂直受力面向上画一带箭头的线段，标出符号F2；从支点向动力F1作用线作垂线，垂线段的长度即为动力臂l1，如图所示： 22. 小明站在地面上，用图所示滑轮组匀速提起重物，画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】 【解析】 【详解】小明站在地面上，那么小明应该向下拉绳子把重物提起，那么绳子应该固定在定滑轮上，然后绕过动滑轮，再绕过定滑轮，有两根绳子拉着动滑轮，如下图所示： 23. 在如图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯泡都能发光。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，上面的“〇”与小灯泡并联，所以此“〇”应填入电压表，如果填入电流表，闭合开关后，右边的小灯泡会被短路；为使两灯都能发光，下面的“〇”应填电流表，如果填入电压表，右边的小灯泡不能发光，如图所示： 24. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，应把平衡螺母向 _____调，使其在 _______位置平衡； （2）如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将 _________（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。 （3）如图丙所示，质量分布均匀的金属棒CB，将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒重G＝60N，CA∶AB＝1∶3，则使金属棒在图示位置静止时，在B点施加竖直方向的力F的范围是 __________。 （4）图丁中，一轻质杠杆可绕P点转动，距离P点为L的A点处用弹簧测力计竖直向上将其吊起并处于水平位置，若在O点（可在杠杆上移动）悬挂总质量为m的钩码，OA距离为x，则弹簧测力计示数F随x变化的关系图像正确的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 右 ②. 水平 （2）左端下沉 （3）20N≤F≤30N （4）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图甲可知，此时杠杆左端低，右端高，则左边较重，为了便于测量力臂，使杠杆在水平位置平衡，根据“左偏右调”的调节方法，接下来应将杠杆两端的螺母向右调节。 【小问2详解】 设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，根据杠杆平衡条件可得 所以杠杆左端下沉 【小问3详解】 由图可知，CA∶AB＝1∶3，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、AB为动力臂时，动力臂与阻力臂的比值为3∶1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；则 若保持与F的作用点和方向均相同，则C为支点，BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2∶1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的F最大，则 则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是 【小问4详解】 轻质硬杆可看做以O为支点的杠杆，不计杠杆重量，动力为测力计的拉力F，阻力等于悬挂物体的重力mg，动力臂等于轻质硬杆长L，已知物体m的悬挂点P到测力计吊起点A端的距离为x，则阻力臂等于L﹣x；根据杠杆的平衡条件可得 其中L、mg不变，所以可知随着x的增大，F逐渐减小；当物体悬挂在A点时，此时x＝0，此处阻力臂等于动力臂，则拉力的大小等于物体的重力，即F＝mg；当物体悬挂在O点时，此时x＝L，此处阻力臂等于0，则拉力的大小变为零，即F＝0，由 可得 所以拉力F与x成一次函数关系，则F与x的关系图像为倾斜的直线，故ABC错误，D正确。 故选D。 25. 在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明设计了如图所示的实验方案。 （1）本实验的研究对象是______，动能大小是用 ______来反映的； （2）小明的实验方案无法探究动能大小与 ______的关系； （3）小明完成甲图实验后，在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，改进乙图实验再与甲图实验对比，以下方法中不可行的是______。 A. 换用一个较重的木块 B. 适当降低小车的高度 C. 给水平木板铺上毛巾 D. 换用质量更小的小车 【答案】（1） ①. 小车 ②. 木块在水平面移动的距离 （2）质量 （3）ACD 【解析】 【小问1详解】 [1][2]本实验探究小车动能影响因素，故本实验研究的对象是小车；通过木块在水平面移动的距离反映小车动能的大小，体现了转换法。 【小问2详解】 由图可知，甲、乙小车质量相同，高度不同，故可探究动能与速度的关系；要想探究动能与质量的关系，需要控制速度相同，改变质量，由图可知，都不符合，故不能探究动能与质量的关系。 【小问3详解】 对比甲、乙两图实验，让小车从不同的高度滑下，是为了使小车到达水平面时具有不同的初速度，是为了验证物体动能与速度的关系。在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，说明小车具有的动能过大，应适当减小小车具有的动能。 A．换用一个较重的木块，不能通过移动距离反映动能大小，故A符合题意； B．适当降低小车的高度，小车的动能减小，撞击后木块前进的距离变小，就不会掉落了，故B不符合题意； C．给水平木板铺上毛巾，不能与甲控制相同的接触面，没有控制变量，故C符合题意； D．换用质量更小的小车，小车的质量和速度均不同，没有控制变量，故D符合题意。 故选ACD。 26. 如图所示，小明对以下三个实验进行复习总结。 （1）请完成表格内的填空。 实验 研究对象 如何比较研究对象吸（放）热的多少 测量工具 甲 水、沙子 ①_________ 温度计、天平、秒表 乙 酒精、碎纸片 温度计示数变化 温度计、②_______ 丙 ③_________ 温度计示数变化 温度计、秒表 （2）乙实验中：a.烧杯内液体种类、b.烧杯内液体质量、c.加热时间、d.烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的是 ________（填序号）； （3）若图丁为甲实验所测数据，则 _____（选填“能”或“不能”）解释沿海地区昼夜温差比内陆地区小。若图丁为丙实验所测数据（不计热损失），则两次实验中通过电阻丝R的电流之比为 ________。 【答案】（1） ①. 加热时间 ②. 天平 ③. 电流大小 （2）a、b （3） ①. 能 ②. 2∶1 【解析】 【小问1详解】 [1]甲图是探究不同物质的吸热能力，加热装置相同，加热相同的时间内，物质吸收的热量是相同的，因此吸热多少用加热时间来表示。 [2]乙实验是探究不同燃料的放热能力，需要控制燃料的质量是相同的，因此还需要测量工具是天平。 [3]图丙是探究电流的热效应与电流大小的关系，因此研究对象是电流的大小。 【小问2详解】 乙图是探究燃料的热值，应该控制不同燃料的质量相同，被加热的物质种类、质量相同，故选a、b。 【小问3详解】 [1]若图丁为甲实验所测数据，已知水的比热容比沙子的比热容大，吸收相同热量的前提下，温度变化量小，沙子和水的图像一上，一下，因此能够解释沿海地区昼夜温差比内陆地区小。 [2]若图丁为丙实验所测数据（不计热损失），根据热量之比可以求得图像一与图像二两次实验中通过电阻丝R的电流之比 则 27. 两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清分别标有“2.5V”和“0.3A”。实验小组设计电路图测量它们正常发光时的电阻R1和R2。 （1）利用甲图可以测量R1的大小，电源电压恒为3V。 ①第一小组闭合开关之前，滑片P应置于最 _____端，确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 _________。 ②第二小组误将电压表并联在了滑动变阻器两端，在移动滑片过程中，测量出5组实验数据，绘制了通过滑动变阻器的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则R1＝ _______Ω，根据实验现象及数据分析可得小灯泡灯丝电阻变化规律是：___________。 （2）利用图丙可以测出R2的大小。请将电流表、电阻箱、导线和灯泡分别填入虚线框内，完成电路图_________。 【答案】（1） ①. 左 ②. 灯泡断路 ③. 10 ④. 见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]为了保护电路，闭合开关之前，动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，滑片P应置于最左端。 [2]确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡始终不发光，说明电路是断路，且电压表的示数都接近电源电压，则与电压表并联的部分断路，电路的故障是灯泡断路。 [3]将电压表并联在了滑动变阻器两端，灯泡正常发光电压是2.5V，根据串联电压特点知，滑动变阻器的电压为3V-2.5V=0.5V 对应的是A点，电流为0.25A，灯泡的电阻 [4]根据图像知，滑动变阻器的电压每减小0.5V，灯泡的电压增大0.5V，但电流增大的量越来越小，说明电阻越来越大，这是因为电压增大，灯泡的亮度增大，温度升高，电阻变大。 【小问2详解】 由于已知灯泡的额定电流，因而将灯泡与电流表串联接入电路，调节电阻箱使得电流表示数为0.3A，使得灯泡正常工作，然后把灯泡短路，调节电阻箱，使得电流表示数不变，则电阻箱减小的电阻等于灯泡的电阻，电路如图所示： 28. 小明用如图所示电路探究“电流与电压的关系”。电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。 （1）连接电路时，开关应处于 _______状态。小明发现甲图连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接________。 （2）正确连接电路，小明完成了下表中的4次实验，可以得到结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 _______比。利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，还能完成 _____次。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 （3）小华想探究“电流与电阻的关系”，她将如图中4Ω的定值电阻分别换成5Ω、10Ω、15Ω，并控制它们两端的电压为1V。为顺利完成这三次实验（中途不允许拆接线），连接实物时应在电路中 _____联一个定值电阻，其阻值可以选择的是 _____（填字母）。 A．只能10Ω B．大于10Ω都可以 C．10Ω~30Ω之间都可以 【答案】（1） ①. 断开 ②. （2） ①. 正 ②. 1 （3） ①. 串 ②. A 【解析】 【小问1详解】 [1]为了防止连接电路时出错而损坏电路元件，连接电路时开关应该断开。 [2]原电路图中，定值电阻与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在探究电流与电压、电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： 【小问2详解】 [1]根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [2]由滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A，当定值电阻两端电压为U1＝0.3V时，滑动变阻器两端的电压应为U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.3V＝2.7V 由串联电路中电流处处相等可知，即， 解得：R′滑=36Ω > 20Ω，所以此实验不能完成； 由滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流为0.5A，此时定值电阻两端的最大电压为U′=0.5A×4Ω=2V 所以电压为2.1V、2.4V的两次实验不能完成，只有电压为1.8V的这一次实验可以完成。 【小问3详解】 [1][2]根据串联分压原理，当接入15Ω电阻时，即， 解得：R滑＝30Ω，而现有滑动变阻器最大电阻20Ω，故为了完成整个实验，小华应在图乙电路中串联一个定值电阻，至少应串联电阻的阻值为R串小=30Ω﹣20Ω=10Ω 当定值电阻接入的是5Ω时，电路电流为 滑动变阻器和串联的电阻和为 若滑动变阻器接入阻值为0，则此时串联的电阻就为10Ω，大于10Ω，定值电阻换成5Ω这一次就完成不了。故串联的定值电阻只能选择10Ω。 故选A。 29. 4月21日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”飞抵南京。如图所示，该飞机白天依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行，设飞机沿水平方向匀速飞行的过程中所受阻力与速度的平方成正比。 （1）锂电池充满电时储存的电能为7×108J，某次飞行消耗了总储存量20%的电能，若这些能量改由燃烧氢气来提供，不考虑能量损失，求需要完全燃烧多少氢气_________。（q＝1.4×108J/kg）； （2）飞机在最大功率；54kW下，沿水平方向以40m/s的速度匀速巡航10min，求牵引力所做的功_________； （3）当飞机以20m/s速度沿水平方向匀速飞行时，发动机输出的功率为_________kW。 【答案】（1）1kg （2）3.24×107J （3）6.75 【解析】 【小问1详解】 飞行消耗的电能为 若这些能量改由燃烧氢气来提供，不考虑能量损失，氢气完全燃烧放出的热量 需要完全燃烧氢气的质量 【小问2详解】 牵引力所做的功为 【小问3详解】 由可得，牵引力为 飞机匀速飞行，牵引力和阻力是平衡力，阻力 飞机沿水平方向匀速飞行的过程中所受阻力与速度的平方成正比，当飞机以20m/s速度沿水平方向匀速飞行时，阻力 飞机匀速飞行，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 由可得，发动机输出的功率 30. 车辆超载是造成公路损坏的主要原因，某兴趣小组设计了超载报警装置，如图甲所示。杠杆OAB绕O点转动，A点处有一个汽车踏板，B点固定的三角形压杆与压敏电阻RF接触，杠杆OAB始终保持水平（踏板、压杆和杠杆的质量忽略不计），OA∶AB＝1∶5。闭合开关后，当电流表示数I≥20mA时，电路报警。压敏电阻RF的阻值与所受压力变化关系如图乙所示，滑动变阻器R1规格为“150Ω 1A”。 （1）要求踏板上质量刚达到18t时，电路立即报警，求此时RF的阻值及电源电压U的取值范围；________ （2）根据（1）中情况，对电路进行调试： ①开关闭合前，将滑片P移至最右端，电阻箱R2调到阻值为 ________Ω； ②将S1断开，S2闭合，调节滑动变阻器滑片P的位置，直至电流表示数为 _________A； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将 ______________，调试完毕，即可正常使用； （3）若想降低该装置允许通行的最大质量，可通过以下_________方式进行改进。 A. 杠杆中的A点向左移 B. 杠杆中的B点向左移 C. 适当增大电源电压U D. 滑动变阻器的滑片P向右移 【答案】（1）见解析 （2） ①. 100 ②. 0.02 ③. S1闭合，S2断开 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 踏板上的质量刚达到18t时，踏板对杠杆的压力 已知OA∶AB＝1∶5，则OA∶OB＝1∶6，根据杠杆的平衡条件知道 则 即杠杆B点受到的支持力为。由力的相互性知道，压敏电阻RF受到的压力为3×104N，由图乙知道，此时压敏电阻RF的阻值为RF＝100Ω。 由图甲知道，只闭合开关S1时，压敏电阻RF与滑动变阻器R1串联，由题意知道，电路报警的最小电流为I＝20mA＝0.02A 当R1的接入电路的阻值为零时，电源电压最小，根据欧姆定律知道，电源电压的最小值为 当R1接入电路的阻值为150Ω时，电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路的电阻规律知道，电源电压的最大值为 所以电源电压的取值范围为2~5V。 【小问2详解】 [1][2][3]由图甲知道，只闭合开关S2时，电阻箱R2与滑动变阻器R1串联。当电阻箱的阻值等于报警时压敏电阻的阻值时，调节滑动变阻器，使电流表示数刚好等于最小报警电流，即可完成调试，即 ①开关闭合前，将R1滑片P移至最右端，电阻箱R2调到阻值为100Ω； ②将S1断开，S2闭合，调节滑动变阻器R1滑片P的位置，直至电流表示数为0.02A； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将S1闭合，S2断开，调试完毕，即可正常使用。 【小问3详解】 AB．若降低该装置允许通行的最大质量，则踏板受到的压力减小，B处受到压力减小，压敏电阻的阻值变大，要想装置正常报警，应增大B处压力。根据杠杆的平衡条件可知，可适当增大OA的长度，或减小OB的长度，即将A点适当向右移或将B点适当向左移动，故A不符合题意，B符合题意； CD．若降低该装置允许通行的最大质量，则踏板受到的压力减小，B处受到压力减小，压敏电阻的阻值变大，要想装置正常报警，根据欧姆定律可知，可适当增大电源电压或减小滑动变阻器接入电路的阻值，即将滑片P适当向左移动，故C符合题意，D不符合题意。 故选BC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年江苏省南京市玄武区九年级（上） 期末物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1. 下列工具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 钓鱼竿 C. 天平 D. 羊角锤 2. 下列数据符合实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为3V B. 一名中学生从一楼走上三楼功率约为150W C. 日光灯正常工作时的电流约为1A D. 家用电视机额定功率约为1000W 3. 如图所示，老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是（　　） A. 从地上拾起瓶子 B. 拿着瓶子在水平方向上匀速运动 C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D. 瓶子离开手后掉落桶中 4. 如图所示，用简单机械分别提起同一重物G，滑轮重20N，均质杠杆（OB=2OA）重10N，手的拉力始终沿竖直方向，不计绳重及摩擦，下列说法错误的是（　　） A. 如图甲，该装置不省力，不省距离，也不省功 B. 如图乙，该装置的机械效率是三者中最低的 C. 如图丙，匀速拉动物体上升的过程中，F3逐渐变小 D. 若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高 5. 如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A. 甲冲程中内能转化为机械能 B. 一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C. 汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D. 若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 6. 如图所示，水平桌面上的弹性小球从A点滚动到B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A. 小球反弹经过D点时动能为零 B. 小球从A点运动到B点的过程中机械能不变 C. 若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D. 小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能 7. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，用酒精灯加热钨丝，灯泡L变亮 B. 如图乙，该装置能探究导体电阻大小与长度的关系 C. 如图丙，B与M，D与N相连，闭合开关，滑片P向右滑时，灯泡变暗 D. 如图丁，L1比L2更亮，是因为通过L1的电流更大 8. 小明同学设计了“楼道门禁”模型。光线较暗时，光控开关闭合提供照明；通过刷脸或输入密码时开关闭合，门锁打开。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（　　） A. 灯泡短路 B. 滑动变阻器短路 C. 灯泡断路 D. 开关断路 10. 如图所示，某兴趣小组设计了肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数变大。下列说法正确的是（　　） A. 肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的 B. 吹风时，R2与R1两端电压的比值不变 C. 吹气时，电路消耗的总功率变小 D. 吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 11. 如图所示，电源电压恒定，灯泡L规格为“8V；4W”（忽略温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器R1最大阻值为40Ω，R2为定值电阻。闭合S，将S1接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为P1，此时滑动变阻器工作1min消耗的电能为W；将S1接2，滑片移至a端，电流表示数为1A，电路总功率为P2，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。下列判断正确的是（　　） A. L正常发光时的电阻为2Ω B. 电源电压为8V C. P1︰P2=2︰1 D. W=60J 12. 如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，小灯泡规格为“4V ？W”、滑动变阻器规格为“0.5A ？Ω”都模糊不清。保证电路中所有元件都安全的前提下，第一次只闭合S、S1，滑片P从a端向左移动；第二次只闭合S、S2，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） ①R0的阻值为20Ω ②小灯泡的参数为“4V 2W” ③只闭合S、S1，定值电阻功率最大时，其功率与滑动变阻器的功率之比为25∶1 ④若将电压表量程换为0～3V，只闭合S、S2，小灯泡的功率一定大于0.9W A ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分） 13. 2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能 _______，机械能 _______。 14. 如图甲所示，此过程的能量转化与热机 _______冲程的能量转化相同；若不放棉花，快速压缩活塞，筒内空气温度 _______（选填“升高”、“不变”或“降低”）。如图乙所示，盒盖飞出时，盒内燃气的内能 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”），这是通过 _______的方式改变盒内燃气内能。 15. 如图所示，用动滑轮将重120N的物体匀速提升2m，用时5s，动滑轮的机械效率为80%。此过程中有用功为 ________J，拉力为 _______N，拉力的功率为 _______W。 16. 如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，它们的大小关系是W1_____W2，P1_____P2。 17. 小明用甲图做“探究串联电路电压的特点”实验。 （1）某次实验得到电压表示数如图乙所示，则电压表的示数为 _____V。为了使读数更精确，他应 ____________。 （2）小明在用电压表测出L1两端的电压后，断开开关，将电压表左侧导线从A点改接到C点来测量L2两端的电压。闭合开关，观察到的现象是 ______________。 （3）改正错误后，小明测出AB、BC、AC的电压分别是1V、2V、3V，并由此得到实验结论。同组小华认为，该结论不可靠，存在的问题是 __________。 18. 如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，R1＝10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω；1A”。只闭合S1，电流表示数为0.9A，则电源电压是_____V；只闭合S3，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，则R3的阻值为_______Ω，此时滑动变阻器R2的电功率为P1；闭合S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大电功率为P2，则P1∶P2＝________。 19. 如图所示，灯泡上标有“6V；3.6W”的字样（忽略温度对灯泡电阻的影响），电源电压保持不变。闭合开关后，当滑动变阻器的滑片在某端点时，灯泡恰好正常发光，两电压表V1与V2的示数相等，R1的功率为P1；当滑动变阻器的滑片在另一端点时，V1与V2的示数之比为1∶2，R1的功率变为P2。已知P1∶P2＝9∶4，则R1的电阻为 _______Ω，电源电压为 _______V，滑片从一端点移动到另一端点，电路总功率的变化量为 ________W。 20. 图甲是一款电养生壶，图乙是其内部简化电路，定值电阻R1、R2中只有R1为加热管。该壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1100W。正常工作时加热管R1在加热和保温时的功率之比为25∶1。 （1）定值电阻R2的阻值为 ________Ω； （2）若家庭电路中仅有该壶工作，使质量为1kg、初温为10℃的水升高60℃共用时6min，如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次，则此过程中该壶的实际功率为 _________W，加热效率为 _______%；[c水=4.2×103J/(kg•℃)] （3）若要使该壶在保温时的功率提升21%，则应将电阻R2的阻值调为 ________Ω。 三、解答题（本题共10小题，共50分。解答27、28题时应有公式和解题过程） 21. 如图（a）所示的钢丝钳，请在图（b）其示意图中画出剪钢丝时的动力臂l1和A点受到的阻力F2。 22. 小明站在地面上，用图所示滑轮组匀速提起重物，画出滑轮组的绕绳方法。 23. 在如图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯泡都能发光。 24. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中。 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，应把平衡螺母向 _____调，使其在 _______位置平衡； （2）如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将 _________（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。 （3）如图丙所示，质量分布均匀的金属棒CB，将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒重G＝60N，CA∶AB＝1∶3，则使金属棒在图示位置静止时，在B点施加竖直方向的力F的范围是 __________。 （4）图丁中，一轻质杠杆可绕P点转动，距离P点为LA点处用弹簧测力计竖直向上将其吊起并处于水平位置，若在O点（可在杠杆上移动）悬挂总质量为m的钩码，OA距离为x，则弹簧测力计示数F随x变化的关系图像正确的是_______。 A. B. C. D. 25. 在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明设计了如图所示的实验方案。 （1）本实验的研究对象是______，动能大小是用 ______来反映的； （2）小明的实验方案无法探究动能大小与 ______的关系； （3）小明完成甲图实验后，在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，改进乙图实验再与甲图实验对比，以下方法中不可行的是______。 A. 换用一个较重木块 B. 适当降低小车的高度 C. 给水平木板铺上毛巾 D. 换用质量更小的小车 26. 如图所示，小明对以下三个实验进行复习总结。 （1）请完成表格内的填空。 实验 研究对象 如何比较研究对象吸（放）热的多少 测量工具 甲 水、沙子 ①_________ 温度计、天平、秒表 乙 酒精、碎纸片 温度计示数变化 温度计、②_______ 丙 ③_________ 温度计示数变化 温度计、秒表 （2）乙实验中：a.烧杯内液体种类、b.烧杯内液体质量、c.加热时间、d.烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的是 ________（填序号）； （3）若图丁为甲实验所测数据，则 _____（选填“能”或“不能”）解释沿海地区昼夜温差比内陆地区小。若图丁为丙实验所测数据（不计热损失），则两次实验中通过电阻丝R的电流之比为 ________。 27. 两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清分别标有“2.5V”和“0.3A”。实验小组设计电路图测量它们正常发光时的电阻R1和R2。 （1）利用甲图可以测量R1的大小，电源电压恒为3V。 ①第一小组闭合开关之前，滑片P应置于最 _____端，确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 _________。 ②第二小组误将电压表并联在了滑动变阻器两端，在移动滑片过程中，测量出5组实验数据，绘制了通过滑动变阻器的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则R1＝ _______Ω，根据实验现象及数据分析可得小灯泡灯丝电阻变化规律是：___________。 （2）利用图丙可以测出R2的大小。请将电流表、电阻箱、导线和灯泡分别填入虚线框内，完成电路图_________。 28. 小明用如图所示电路探究“电流与电压的关系”。电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。 （1）连接电路时，开关应处于 _______状态。小明发现甲图连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接________。 （2）正确连接电路，小明完成了下表中的4次实验，可以得到结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 _______比。利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，还能完成 _____次。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 21 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 （3）小华想探究“电流与电阻的关系”，她将如图中4Ω的定值电阻分别换成5Ω、10Ω、15Ω，并控制它们两端的电压为1V。为顺利完成这三次实验（中途不允许拆接线），连接实物时应在电路中 _____联一个定值电阻，其阻值可以选择的是 _____（填字母）。 A．只能10Ω B．大于10Ω都可以 C．10Ω~30Ω之间都可以 29. 4月21日，世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”飞抵南京。如图所示，该飞机白天依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行，设飞机沿水平方向匀速飞行的过程中所受阻力与速度的平方成正比。 （1）锂电池充满电时储存的电能为7×108J，某次飞行消耗了总储存量20%的电能，若这些能量改由燃烧氢气来提供，不考虑能量损失，求需要完全燃烧多少氢气_________。（q＝1.4×108J/kg）； （2）飞机在最大功率；54kW下，沿水平方向以40m/s的速度匀速巡航10min，求牵引力所做的功_________； （3）当飞机以20m/s速度沿水平方向匀速飞行时，发动机输出的功率为_________kW。 30. 车辆超载是造成公路损坏的主要原因，某兴趣小组设计了超载报警装置，如图甲所示。杠杆OAB绕O点转动，A点处有一个汽车踏板，B点固定的三角形压杆与压敏电阻RF接触，杠杆OAB始终保持水平（踏板、压杆和杠杆的质量忽略不计），OA∶AB＝1∶5。闭合开关后，当电流表示数I≥20mA时，电路报警。压敏电阻RF的阻值与所受压力变化关系如图乙所示，滑动变阻器R1规格为“150Ω 1A”。 （1）要求踏板上质量刚达到18t时，电路立即报警，求此时RF阻值及电源电压U的取值范围；________ （2）根据（1）中情况，对电路进行调试： ①开关闭合前，将滑片P移至最右端，电阻箱R2调到阻值为 ________Ω； ②将S1断开，S2闭合，调节滑动变阻器滑片P的位置，直至电流表示数为 _________A； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将 ______________，调试完毕，即可正常使用； （3）若想降低该装置允许通行的最大质量，可通过以下_________方式进行改进。 A. 杠杆中的A点向左移 B. 杠杆中的B点向左移 C. 适当增大电源电压U D. 滑动变阻器的滑片P向右移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$