精品解析：2025年天津市河东区中考一模物理试题

天津市河东区2024-2025学年度九年级第二学期第一次模拟考试 物理试卷 一、单项选择题 1. 静电现象在生产、生活中有许多应用，有时也会给人们的生产和生活带来困扰。加油站工人提油枪加油前，必须用手触摸图所示的按钮，这个按钮通过导体与大地相连接。这是为了（　　） A. 清除手上的灰尘 B. 给身体带上静电 C. 开启油枪准备加油 D. 清除身体上的静电 2. 会估测物理量是学好物理的基本功之一，下列关于一部智能手机的估测合理的是（ ） A. 长度约为15cm B. 质量约为20g C. 电池电压约为37V D. 充电电流可达100 A 3. 如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 4. 关于生活用电，下列说法正确的是（ ） A. 低于220V的电压对人体是安全的 B. 使用试电笔时要用手接触笔尾的金属体 C. 晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭，说明路灯是串联的 D. 家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸，原因一定是电路发生短路 5. 如图所示，用手指压圆珠笔芯，使它弯曲同时手指感到疼痛，这个实验说明（ ） ①力的作用是相互的 ②力可以改变物体的运动状态 ③力可以改变物体的形状 ④重力的方向竖直向下 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ③④ 6. 如图所示，同学们找到一些与物理相关的情境，下列说法中正确的是（ ） A. 甲图：菜刀磨得很锋利是为了减小压强 B. 乙图：把自制气压计从山下移到山上，细管内的水柱会上升 C. 丙图：向两张纸中间吹气时纸会向中间靠拢，因为流速越小的位置压强越小 D. 丁图：做俯卧撑用力时，可以把人看作一个费力杠杆 7. 如图所示是一新型手电筒。上下快速晃动时，筒内磁体会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（ ） A. 该装置的工作原理与电动机相同 B. 该装置的工作原理与电磁铁相同 C. 上下快速晃动时机械能转化为电能 D. 为蓄电池充电时化学能转化为电能 8. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（ ） A. 1︰3 B. 3︰1 C. 2︰3 D. 3︰2 9. 小明坐电梯回家时，电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1，电梯对他的支持力为F2，他受到的重力为G，则下列判断中正确的是（　　） A F1>G B. F2>G C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力 10. 同学们学习电学知识后，开展了“争当电路设计小能手”活动，图是几位同学设计的电路，可以实现其描述的功能的是（ ） A. 甲图：实验电路探究电流与电压的关系 B. 乙图：坐位体前屈力F越大电流表示数越大 C. 丙图：智能锁电路密码人脸同时识别开锁 D. 丁图：卫生间电路灯和换气扇独立工作 二、多项选择题 11. 水平桌面上有一个装满水的溢水杯，总重力为4.9N，底面积为50cm2；向溢水杯中轻轻放入一个长方体木块，溢出了80g的水，如图所示；再用细针将其全部压入水中，又溢出了20g的水。下列说法中正确的是（ ） A. 木块的质量为80g B. 木块的体积为20cm3 C. 木块的密度为0.4×103kg/m3 D. 放入木块前，溢水杯对桌面的压强为980Pa 12. 如图甲所示电路，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 0.4A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片，电流表随电压表的示数变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压5V B. 电流表示数最大值为0.5A C. 电压表示数最小值为1V D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5~15Ω 13. 如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1>l2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl，则（ ） A. 扁担左端向下倾斜 B. 扁担右端向下倾斜 C. 要使扁担恢复水平平衡，需往某侧筐中增加货物的质量为 D. 要使扁担恢复水平平衡，需往某侧筐中增加货物的质量为 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 在校运会上，小明和小亮的百米跑成绩分别为14s和15s，比较两人在百米全程的平均速度，小明的______（填“大于”“小于”或“等于”）小亮的；当到达终点时，他们不能立即停下，是由于他们具有________。 15. 如图甲所示，是生活中常见的塑料瓶，瓶盖上的竖条纹是为了__________；往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃，然后把热水倒出，迅速盖上瓶盖，如图乙所示，过一会儿瓶子变瘪了，证明了________的存在。 16. 小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和_________磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的_________端为电源正极（选填“A”或“B”）。 17. 如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 18. 如图所示电路，闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.1A，则此时通过小灯泡L1的电流为_______A，小灯泡L1与L2消耗的电功率之比为_______。 19. 小明按照下图连接好电路进行实验时，发现小灯泡突然不亮了。为了寻找原因，他利用电流表和电压表诊断电路的故障，并画出了思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①______；②______。 四、综合题 20. 某型号煮茶器有“加热”和“保温”两种工作状态，某次煮茶过程中将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃，随后一段时间处于保温状态，整个过程煮茶器的功率随时间变化的图象如图所示。已知c=4.2×10³J/（kg·℃），求： （1）加热过程水吸收的热量； （2）加热状态下煮茶器的热效率。 21. 同学们在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关： 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 为了验证猜想，准备了弹簧测力计、一个长方体木块、砝码、材料相同但粗糙程度不同的长木板。 实验装置如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板匀速运动，读出弹簧测力计示数，即可知滑动摩擦力的大小。通过改变放在木块上的砝码和换用粗糙程度不同的长木板进行了多次实验，实验记录的数据如下表： 序号 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N ① 木板1 4 1.2 ② 木板1 6 1.8 ③ 木板1 8 2.4 ④ 木板2（较粗糙） 6 2.6 ⑤ 木板3（更粗糙） 6 3.2 ⑥ 木板3（更粗糙） 10 5.3 请你完成下列任务： （1）在图中画出木块被匀速拉动时在水平方向上的受力示意图； （2）为了便于验证猜想二，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中； （3）分析重新设计的表中数据，可以得到的实验结论是__________。 22. 如图所示电路，电阻R1＝10Ω，当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2都闭合，滑片P移到最左端时，电流表示数为1.5A。求： （1）电源电压与滑动变阻器最大阻值； （2）定值电阻R2的阻值。 23. 如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 请根据要求完成下列任务： （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做________运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为___________N;第2次实验时该滑轮组的机械效率为________: （2）分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，_________;分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度__________（选填“有关”或“无关”）: （3）结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有________（写出一例不同于上述实验的措施） 24. 小明要测量一个电阻Rx（约为200Ω）的阻值，现有一个电压约为2V的电源，一个定值电阻R0=300Ω，一块电流表（量程0~0.6A，分度值0.02A），一块电压表（量程0~3V，分度值0.1V），开关和导线若干。请你帮小明选择合适的器材，测出电阻R的阻值： （1）画出实验电路图； （2）写出测量中的主要实验步骤及所需测量的量； （3）写出电阻Rx阻值的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 25. 现有一密度为ρ0的实心圆柱体，底面积为S0、高为h0，先将其竖直放在底面积为S的柱形平底薄壁容器底部，如图所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体，在注入液体的过程中圆柱体始终保持竖直状态。 （1）当注入一定量的液体时，圆柱体对容器底的压力为F，且圆柱体尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度； （2）继续向容器中注入该液体，若使圆柱体对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市河东区2024-2025学年度九年级第二学期第一次模拟考试 物理试卷 一、单项选择题 1. 静电现象在生产、生活中有许多应用，有时也会给人们的生产和生活带来困扰。加油站工人提油枪加油前，必须用手触摸图所示的按钮，这个按钮通过导体与大地相连接。这是为了（　　） A. 清除手上的灰尘 B. 给身体带上静电 C. 开启油枪准备加油 D. 清除身体上的静电 【答案】D 【解析】 【详解】加油站工人提油枪加油前，必须用手触摸按钮，这时通过导体与大地相连接，电荷从人体转移到大地，消除身体上的静电。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2. 会估测物理量是学好物理的基本功之一，下列关于一部智能手机的估测合理的是（ ） A. 长度约为15cm B. 质量约为20g C. 电池电压约为37V D. 充电电流可达100 A 【答案】A 【解析】 【详解】A．物理课本的长度约为26cm，手机长度约为它的一半，在15cm左右，故A符合题意； B．一部智能手机的质量通常在150 - 250g之间，20g太轻了，故B不符合题意； C．智能手机电池电压一般3.7V - 4.2V左右，37V远远超出了正常范围，故C不符合题意； D．智能手机充电电流一般在1A - 5A左右，100A的充电电流过大，会对手机造成损害，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】电动飞行汽车匀速升空过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大，机械能为动能和重力势能之和，所以，它的机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 4. 关于生活用电，下列说法正确的是（ ） A. 低于220V的电压对人体是安全的 B. 使用试电笔时要用手接触笔尾的金属体 C. 晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭，说明路灯是串联的 D. 家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸，原因一定是电路发生短路 【答案】B 【解析】 【详解】A．不高于36V的电压对人体是安全的，故A错误； B．使用试电笔时手必须接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体，故B正确； C．晚上校园里路灯总是同时亮、同时灭，它们之间互不影响，路灯是并联的，故C错误； D．家庭电路中电流过大导致空气开关跳闸，原因可能是电路发生短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，用手指压圆珠笔芯，使它弯曲同时手指感到疼痛，这个实验说明（ ） ①力的作用是相互的 ②力可以改变物体的运动状态 ③力可以改变物体的形状 ④重力的方向竖直向下 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】用手指压圆珠笔芯，使它弯曲说明力可以改变物体的形状，同时手指感到疼痛，这个实验说明力的作用是相互的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，同学们找到一些与物理相关的情境，下列说法中正确的是（ ） A. 甲图：菜刀磨得很锋利是为了减小压强 B. 乙图：把自制气压计从山下移到山上，细管内的水柱会上升 C. 丙图：向两张纸中间吹气时纸会向中间靠拢，因为流速越小的位置压强越小 D. 丁图：在做俯卧撑用力时，可以把人看作一个费力杠杆 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图：菜刀磨得很锋利是为了通过减小受力面积来增大压强，故A错误； B．乙图：把自制气压计从山下移到山上，外界大气压减小，瓶内的水在水面上方气压作用下进入细管，细管内的水柱会上升，故B正确； C．丙图：向两张纸中间吹气时纸会向中间靠拢，因为两张纸中间的空气流速增大，流速越大的位置压强越小，外侧大气压将纸向内压，故C错误； D．丁图：在做俯卧撑用力时，可以把人看作一个杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。 故选B。 7. 如图所示是一新型手电筒。上下快速晃动时，筒内的磁体会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（ ） A. 该装置的工作原理与电动机相同 B. 该装置的工作原理与电磁铁相同 C. 上下快速晃动时机械能转化为电能 D. 为蓄电池充电时化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．磁体在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生感应电流，使小灯泡发光，所以手摇电筒的工作原理为电磁感应现象，与发电机的原理相同，与电动机和电磁铁的原理不同，上下快速晃动时机械能转化为电能，故AB错误，C正确； D．给蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故D错误。 故选C。 8. 甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3，两端的电压之比为2︰1，则相同时间内消耗电能之比为（ ） A. 1︰3 B. 3︰1 C. 2︰3 D. 3︰2 【答案】B 【解析】 【详解】相同时间内消耗电能之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 小明坐电梯回家时，电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1，电梯对他的支持力为F2，他受到的重力为G，则下列判断中正确的是（　　） A. F1>G B. F2>G C. F1和F2是平衡力 D. F2和G是平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】电梯匀速上升，小明也随电梯一起匀速上升，小明处于平衡状态，小明受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力，大小相等，即F2和G是平衡力，；小明对电梯的压力和电梯对他的支持力为相互作用力，大小相等，即。故ABC错误，D正确。 故选D。 10. 同学们学习电学知识后，开展了“争当电路设计小能手”活动，图是几位同学设计电路，可以实现其描述的功能的是（ ） A. 甲图：实验电路探究电流与电压的关系 B. 乙图：坐位体前屈力F越大电流表示数越大 C. 丙图：智能锁电路密码人脸同时识别开锁 D. 丁图：卫生间电路灯和换气扇独立工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．探究电流与电压的关系，需要保持电阻的阻值不变，图中灯泡的电阻随着温度的变化而变化，电阻是变化的，不能探究电流与电压关系，故A不符合题意； B．根据电路图可知，电阻R0和变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器滑片左侧部分两端的电压，电流表测量电路中的电流；由于电压表所在电路相当于断路，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变，故B不符合题意； C．由题意可知，智能锁电路密码人脸同时识别开锁，说明两个开关都闭合时，电动机才会工作，两个开关相互影响，因此两开关和电动机串联，故C符合题意； D．由图可知，闭合开关S1，灯泡发光，只闭合开关S2，电动机不工作，灯可以独立工作，但是换气扇不能单独工作，故D不符合题意。 故选C。 二、多项选择题 11. 水平桌面上有一个装满水的溢水杯，总重力为4.9N，底面积为50cm2；向溢水杯中轻轻放入一个长方体木块，溢出了80g的水，如图所示；再用细针将其全部压入水中，又溢出了20g的水。下列说法中正确的是（ ） A. 木块的质量为80g B. 木块的体积为20cm3 C. 木块的密度为0.4×103kg/m3 D. 放入木块前，溢水杯对桌面的压强为980Pa 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于溢水杯装满水，则根据阿基米德原理可知木块受到的浮力F浮=G排=G溢 由于木块处于漂浮，则木块受到的力G木=F浮 所以G木=G溢 即m木g=m溢g 则木块的质量m木=m溢=80g 故A正确； BC．用大头针将木块全部压入水中，木块排开水的总质量为m排′=m溢+Δm溢=80g+20g=100g 木块体积 木块的密度 故BC错误； D．装满水的溢水杯对水平面的压力F=G总=4.9N 溢水杯的底面积S=50cm2=5×10-3m2 溢水杯对水平面的压强 故D正确。 故选AD。 12. 如图甲所示电路，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 0.4A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片，电流表随电压表的示数变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为5V B. 电流表示数最大值为0.5A C. 电压表示数最小值为1V D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5~15Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图知道，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，电压表测R两端电压，由图像知道，当电路中电流I=0.2A时，电压表示数3V，根据串联电路电压规律结合欧姆定律知道，电源电压 故A正确； B．为保证电路各元件安全，当电压表示数为3V时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，根据欧姆定律知道，滑动变阻器连入电路的最大阻值 串联电路各处电流相等，由滑动变阻器的规格知道，电路中的最大电流为0.4A，此时电路的总电阻最小，滑动变阻器连入电路的阻值最小，故B错误； C．根据欧姆定律知道，滑动变阻器连入电路的最小阻值 此时电压表示数最小，最小值为 故C正确； D．由以上分析知道，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5~15Ω，故D正确。 故选ACD。 13. 如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1>l2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl，则（ ） A. 扁担左端向下倾斜 B. 扁担右端向下倾斜 C. 要使扁担恢复水平平衡，需往某侧筐中增加货物的质量为 D. 要使扁担恢复水平平衡，需往某侧筐中增加货物的质量为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在原位置时，扁担水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可得G1l1=G2l2 即m1gl1=m2gl2 由l1>l2可知，m1<m2，将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl时，左边：m1g(l1-Δl)=m1gl1-m1gΔl 右边：m2g(l2-Δl)=m2gl2-m2gΔl 因为m1<m2，所以m1gΔl<m2gΔl 即m1g(l1-Δl)>m2g(l2-Δl) 则扁担左端向下倾斜，故A符合题意，B不符合题意； CD．因为扁担左端向下倾斜，所以，要使扁担恢复水平平衡，应向右侧筐中加入货物，由杠杆的平衡条件可得m1g(l1-Δl)=(m2+m)g(l2-Δl) 且m1gl1=m2gl2 解得 故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 在校运会上，小明和小亮的百米跑成绩分别为14s和15s，比较两人在百米全程的平均速度，小明的______（填“大于”“小于”或“等于”）小亮的；当到达终点时，他们不能立即停下，是由于他们具有________。 【答案】 ①. 大于 ②. 惯性 【解析】 【详解】[1]在校运会上，小明和小亮的百米跑成绩分别为14s 和15s，由可知，路程相同，故小明的平均速度大于小亮平均速度的。 [2]物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都具有惯性，当到达终点时，他们不能立即停下来，是由于他们具有惯性的缘故。 15. 如图甲所示，是生活中常见的塑料瓶，瓶盖上的竖条纹是为了__________；往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃，然后把热水倒出，迅速盖上瓶盖，如图乙所示，过一会儿瓶子变瘪了，证明了________的存在。 【答案】 ①. 增大摩擦 ②. 大气压 【解析】 【详解】[1]瓶盖上的竖条纹是为了通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，方便将瓶盖打开。 [2]往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃，然后把热水倒出，迅速盖上瓶盖，如图乙所示，过一会儿瓶子变瘪了，这是因为，瓶内的空气温度降低，气压减小，外界大气压将瓶子压瘪，证明了大气压的存在。 16. 小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和_________磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的_________端为电源正极（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①. 条形 ②. A 【解析】 【详解】[1]由图可看出，通电螺线管周围小磁针指向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 [2]磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，小磁针静止时N极指向跟该点的磁场方向相同，可以判断通电螺线管周围的磁感线从左端出发回到右端，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可以判断电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，可以判断电源A端是正极，B端是负极。 17. 如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）货物所受的重力 （2）机器人提升货物的功率 答：（1）货物所受的重力是； （2）机器人提升货物的功率是。 18. 如图所示电路，闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.1A，则此时通过小灯泡L1的电流为_______A，小灯泡L1与L2消耗的电功率之比为_______。 【答案】 ①. 0.4 ②. 4∶1 【解析】 【详解】[1]由图可知，L1、L2并联，电流表A1测量干路的总电流，电流表A2测量通过L2的电流；根据并联电路的电流特点可知，通过L1的电流I1=I-I2=0.5A-0.1A=0.4A 根据P=UI可知小灯泡L1与L2消耗的电功率之比 19. 小明按照下图连接好电路进行实验时，发现小灯泡突然不亮了。为了寻找原因，他利用电流表和电压表诊断电路的故障，并画出了思维导图，如图所示。请写出其中的空缺内容：①______；②______。 【答案】 ①. 小灯泡短路 ②. 电阻R断路 【解析】 【详解】[1][2]电路中灯泡和定值电阻串联。小灯泡突然不亮了，则可能是灯泡发生短路，也可能是电路中发生了断路。在电路中串联电流表，①如果电流表有示数，那么说明整个电路是连通的，应该是小灯泡被短路，即电流不经过小灯泡，因此它不发光；②如果电流表没有示数，那么说明有断路发生。此时将电压表并联在灯泡两端，如果电压表示数为0，说明断路发生在灯泡外面，可能是电阻R断路；如果电压表有示数且为3V，则电压表的两端与电源相通，那么说明与电压表并联的灯泡发生断路。 四、综合题 20. 某型号煮茶器有“加热”和“保温”两种工作状态，某次煮茶过程中将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃，随后一段时间处于保温状态，整个过程煮茶器的功率随时间变化的图象如图所示。已知c=4.2×10³J/（kg·℃），求： （1）加热过程水吸收的热量； （2）加热状态下煮茶器的热效率。 【答案】（1）2.31×105J （2）87.5% 【解析】 【小问1详解】 加热过程水吸收的热量 【小问2详解】 由图像可知，加热功率为880W，加热时间为5min，则加热状态下消耗电能 则加热状态下煮茶器的热效率 21. 同学们在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关： 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 为了验证猜想，准备了弹簧测力计、一个长方体木块、砝码、材料相同但粗糙程度不同的长木板。 实验装置如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板匀速运动，读出弹簧测力计示数，即可知滑动摩擦力的大小。通过改变放在木块上的砝码和换用粗糙程度不同的长木板进行了多次实验，实验记录的数据如下表： 序号 接触面 压力/N 弹簧测力计示数/N ① 木板1 4 1.2 ② 木板1 6 1.8 ③ 木板1 8 2.4 ④ 木板2（较粗糙） 6 2.6 ⑤ 木板3（更粗糙） 6 3.2 ⑥ 木板3（更粗糙） 10 5.3 请你完成下列任务： （1）在图中画出木块被匀速拉动时在水平方向上的受力示意图； （2）为了便于验证猜想二，请重新设计一个实验表格，并将上表中的相关数据全部筛选整理后填入你所设计的表中； （3）分析重新设计的表中数据，可以得到的实验结论是__________。 【答案】（1） （2） 序号 压力/N 接触面 弹簧测力计示数/N ① 6 木板1 1．8 ② 6 木板2 2．6 ③ 6 木板3 3．2 （3）压力一定，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大 【解析】 【小问1详解】 木块在水面匀速直线运动，此时水平方向拉力和摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，木块在水平方向上的受力示意图，如下图所示： 【小问2详解】 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，应控制压力大小不变，只改变接触面粗糙程度，据此选择数据，表格如下图所示： 序号 压力/N 接触面 弹簧测力计示数/N ① 6 木板1 1．8 ② 6 木板2 2．6 ③ 6 木板3 3．2 【小问3详解】 分析表格数据知道，压力大小相同，接触面不同，弹簧测力计示数不同，即摩擦力大小不同，所以可以得到的实验结论是压力一定，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 22. 如图所示电路，电阻R1＝10Ω，当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2都闭合，滑片P移到最左端时，电流表示数为1.5A。求： （1）电源电压与滑动变阻器的最大阻值； （2）定值电阻R2的阻值。 【答案】（1）9V，20Ω （2）15Ω 【解析】 【小问1详解】 当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑至最右端时，R1与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R3两端的电压。因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，结合可得 电源电压 滑动变阻器的最大阻值 【小问2详解】 当开关S1、S2均闭合，滑片P滑至最左端时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，由于并联各支路两端的电压相等，所以通过电阻R1的电流 根据并联电路电流的规律可得，通过定值电阻R2的电流为 根据欧姆定律可得，定值电阻R2的阻值 23. 如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 请根据要求完成下列任务： （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做________运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为___________N;第2次实验时该滑轮组的机械效率为________: （2）分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，_________;分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度__________（选填“有关”或“无关”）: （3）结合生活实际，用滑轮组提升重物时，可提高机械效率的措施有________（写出一例不同于上述实验的措施） 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 0.6 ③. 62.5% （2） ①. 机械效率越大 ②. 无关 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中应使钩码匀速直线上升，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数稳定，便于准确读数。 [2]弹簧测力计分度值为0.1N，示数为0.6N。 [3]第2次实验的机械效率 【小问2详解】 [1]比较1、2、3次实验数据，当钩码重力从1N增加到2N时，机械效率从55.6%提高到66.7%，说明同一滑轮组提升重物越重，机械效率越高。 [2]比较3、4次实验数据，虽然钩码上升高度从5cm增加到10cm，但机械效率保持66.7%不变，说明机械效率与钩码上升高度无关。 小问3详解】 实际应用中可以通过减轻动滑轮重量来减小额外功，或给滑轮轴加润滑油来减小摩擦，这些措施都能提高机械效率。 24. 小明要测量一个电阻Rx（约为200Ω）的阻值，现有一个电压约为2V的电源，一个定值电阻R0=300Ω，一块电流表（量程0~0.6A，分度值0.02A），一块电压表（量程0~3V，分度值0.1V），开关和导线若干。请你帮小明选择合适的器材，测出电阻R的阻值： （1）画出实验电路图； （2）写出测量中的主要实验步骤及所需测量的量； （3）写出电阻Rx阻值的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1） （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 电源电压约为2V，电路中最小电阻在200Ω左右，由欧姆定律可知，当单独接入一个电阻时，电路中的最大电流约为0.01A，小于电流表的分度值，电流表不可用；可以将定值电阻和待测电阻串联，电压表选用小量程与定值电阻并联，一个开关S2与待测电阻并联，另一个开关S1控制整个电路，如图所示： 【小问2详解】 主要实验步骤及所需测量的量①按电路图连接实物图；②两开关都闭合，记下电压表的示数U1；③再断开S2，记下电压表的示数U2。 【小问3详解】 在步骤①中，为定值电阻的简单电路，电源电压等于电压表的示数，即U=U1； 在步骤②中，两电阻串联，由串联电路的规律有 ， 解得待测电阻 25. 现有一密度为ρ0的实心圆柱体，底面积为S0、高为h0，先将其竖直放在底面积为S的柱形平底薄壁容器底部，如图所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体，在注入液体的过程中圆柱体始终保持竖直状态。 （1）当注入一定量的液体时，圆柱体对容器底的压力为F，且圆柱体尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度； （2）继续向容器中注入该液体，若使圆柱体对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是多少? 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设注入液体深度为时，圆柱体对容器底的压力为F，由圆柱体处于平衡状态可知，圆柱体所受重力。由力的作用是相互的可知，圆柱体对容器底的压力为F与容器底对圆柱体的支持力大小相等，即F=F支。根据重力公式和阿基米德原理知道， 解得 【小问2详解】 若，当注入液体使圆柱体刚好浸没时，所受浮力最大，圆柱体对容器底的压力最小，此时注入的液体质量最小。设注入最小液体的深度为，由题意知道，此时，则注入液体的质量 若当注入液体使圆柱体刚好漂浮时，所受浮力最大，圆柱体对容器底的压力最小，此时注入的液体质量最小。设注入最小液体深度为，由漂浮条件可知F浮=G，则。解得。则液体的质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$