精品解析：广东省惠州市惠城区惠台学校2024-2025学年九年级上学期12月综合素质训练物理试题

2024-2025学年度第一学期12月综合素质训练 九年级物理试卷 2024.12 第I卷（选择题） 一、单选题：（本大题共7小题，共21分。） 1. 在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A. W1=W2＜W3 B. W1=W2=W3 C. W1=W2>W3 D. W1＜W2＜W3 2. 下列有关热现象的说法中正确的是 A. 物体的温度升高，内能一定增加 B. 物体吸收了热量，内能一定增加 C. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 D. 热传递中温度总是从热的物体传到冷的物体 3. 如图所示，某同学在实验时误把电流表并联在电灯L2的两端，开关闭合后观察到的现象是（ ） A. 两灯都不亮 B. 两灯亮度正常 C. L1亮，L2不亮 D. 电流表没有示数 4. 在“用滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验课上，老师给出的实验器材如图所示。闭合开关后，将滑片P向右滑动时，灯变亮，连入电路中的接线柱应是（　　） A. A和B B. C和B C. A和D D. C和D 5. 如图所示的实物电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.5A，乙电流表的示数为0.2A。则下列判断正确的是（　　） A. 通过灯L1的电流为0.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A C. 通过灯L2的电流为0.7A D. 通过灯L2的电流为0.3A 6. 图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析错误的是（　　） A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 B. 若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗 C. 若将a、b接入电路中同一点，c接入电路另一点时，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D. 若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 7. 如图所示，电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示，则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为（ ） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题：（本大题共7小题，共21分。） 8. 如图所示，足球运动员传球时足球的一段运动轨迹，其中足球在A点的重力势能 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 _____能，足球的机械能 _______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 9. 在探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中我们是通过___________来反映各铁块的重力势能大小，若A、B两铁块质量相同，则两铁块下落的高度hA__________hB（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；若B、C两铁块中，C铁块质量较大，则两铁块下落的高度hB__________hC。 10. 汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质；散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是_______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量[水的比热容c水=，天然气的热值q=8.4×107J/kg]。 11. 甲图是空气压缩引火仪，快速下压活塞后，棉花被点燃实验中，棉花主要是通过________的方式增加内能；乙图是点火操作装置，点火后盒盖飞出，其原理与图________（选填“丙”或“丁”）冲程相同；某汽油机飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒做功________次。 12. 如图所示，用细线将吸管悬挂起来．小明用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将某一物体放在吸管的一端，发现吸管 向该物体靠近，由此____（选填“能”或“不能”）判断该物体为带电体；小明用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该 吸管时，观察到玻璃棒吸引吸管，由此可知吸管带_____ 电，在与吸管摩擦的过程中餐巾纸_____ （选填“失 去”或“得到”）电子． 13. 在如图所示的电路连接中，灯泡L1和L2的连接方式为_____，电压表测量的是_____两端的电压，灯泡L1和L2中的电流_____（选填“一定”或“不一定”）相等。 14. 明明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 ______V，L1两端的电压为 ______V，通过L1和L2的电流之比是 ______。 三、作图题：（本大题共3小题，共6分。） 15. （1）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。 （2）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （3）在“研究电流跟电压的关系”实验后，数据记录如表，请画出I-U图像。 R=10Ω 电压/V 1.0 15 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 四、实验探究题：（本大题共3小题，共20分。） 16. 测量如图所示滑轮组的机械效率，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 (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__N。 (2)第2次实验时所做的有用功为__J，滑轮组的机械效率是__。 (3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__（选填“有关“或“无关” 。 (4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__。 A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 17. 某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大，为此，小明列出了以下需要测量的一些物理量：①一楼到三楼楼梯的总长度L；②一楼地面到三楼地面的高度h；③从一楼到达三楼所用的时间t；④每个同学的质量m。问： (1)小明的计划中必须要测的物理量是：______（填序号）； (2)小明还想测出自己准确的上楼功率，需要的器材有：体重计、______、______； (3)请帮小明完成测功率时记录数据的表格； 自身质量m/kg ______ ______ 上楼的功率P/W (4)小明测出自己准确的上楼功率的表达式为______。 18. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材如下：电压恒为4.5V的电源，5个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R，电压表（可用量程有0~3V和0~15V、电流表（0~0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是____________； （2）排除电路故障后，闭合开关前将滑动变阻器的滑片P移到最右端。滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是___________。调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为___________A； （3）分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复（2）中实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I—R图像，如图乙所示，由图像可得出的结论是：在___________； （4）完成步骤（2）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数___________25V（选填“大于”或“小于”），应向___________（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （5）为完成该实验探究，滑动变阻器的最大阻值不得小于___________Ω。 五、计算题：（本大题共2小题，共12分。） 19. 某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： （1）汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ （2）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 20. 如图所示电路中，电源电压为 24V，滑动变阻器 R2 标有“60Ω 1A”字样，如果电压 表采用 0～15V 的量程，电流表采用 0～0.6A 量程，当滑片位于中点位置时，电流表示数是 0.4A ． （1）求定值电阻 R1 的阻值． （2）为了电路安全，则滑动变阻器 R2 连入电路的电阻变化范围是多少？ 六、综合题：（本大题共3小题，共20分） 21. 阅读短文，回答问题： 电梯与摩天大楼是哪一个先问世的？如果你认为是后者，那就错了。事实上，正是电梯的发明引起了建筑师们的注意，从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层，免于爬楼之苦。因此他们认为，建造摩天大楼是可行的。据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。 (1)图甲中A滑轮是__________（定/动）滑轮，B轮滑__________（能/不能）省力； (2)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是__________； A.做功多B.安全可靠 C.功率大D.做功少 (3)如图乙电梯在2至8秒钟上升过程中，轿厢的速度__________，配重的重力做功功率_________（增大/减小/不变）； (4)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载荷是1100kg。电梯匀速运行阶段，配重的重力做功__________J（g取10N/kg）； (5)如图乙所示，不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为__________W。 22. 小海组装了如图所示的甲、乙、丙装置，在完全相同的烧杯中分别装有A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 （1）为了比较不同液体的吸热本领，应选 _____两图的装置进行实验，需控制 _____（选填相应选项的字母）。 A.燃料燃烧的质量相等 B.杯中液体的质量相等 C.杯中液体的体积相等 此实验用 _____反映液体A和液体B吸收热量的多少，通过观察 _____的变化来比较吸热本领的大小。若A、B两种液体，其中一种为水，另一种为煤油，某次实验数据如表所示，则液体 _____（选填“A”或“B”）为煤油。 液体 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃ A 300 10 7 20 B 300 10 7 40 （2）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选 _____两图的装置进行实验。 23. 阅读短文并回答下列问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电材阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为一次函数），图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是___________（选填“正”成“负”）温度系数热敏电阻，在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是___________Ω。在探究电流与电压关系的实验中，___________（选填“能”或“不能”）用热敏电阻R1代替定值电阻。 （2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而___________（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路中电流为___________A，电源电压为___________V。 （4）该热敏电阻能测量的最高温度为___________℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期12月综合素质训练 九年级物理试卷 2024.12 第I卷（选择题） 一、单选题：（本大题共7小题，共21分。） 1. 在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A. W1=W2＜W3 B. W1=W2=W3 C. W1=W2>W3 D. W1＜W2＜W3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W1=F1s 第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W2=F2s 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为 W3=F3×2s 又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得 W1=W2＜W3 故选A。 2. 下列有关热现象的说法中正确的是 A. 物体的温度升高，内能一定增加 B. 物体吸收了热量，内能一定增加 C. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 D. 热传递中温度总是从热的物体传到冷的物体 【答案】A 【解析】 【分析】物体温度升高，内能一定增大，但物体内能增加，温度不一定升高；改变内能有两种方式：做功和热传递；热量是一状态量，描述它的术语是吸收和放出；在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是：物体之间存在着温度差． 【详解】A、物体温度升高，内能一定增加，故正确； B、改变内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律可知，物体吸收了热量，其内能不一定增加，还与做功情况有关，故错误； C、热量是一状态量，描述它的术语是吸收和放出，不能用含有，故错误； D、发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是传递温度，故错误． 故选A. 3. 如图所示，某同学在实验时误把电流表并联在电灯L2的两端，开关闭合后观察到的现象是（ ） A. 两灯都不亮 B. 两灯亮度正常 C. L1亮，L2不亮 D. 电流表没有示数 【答案】C 【解析】 【详解】没有连入电流表时，L1、L2串联，两灯均能亮；但误把电流表并联在灯泡L2的两端时，闭合开关S，由于电流表并联在L2两端，则L2被电流表短路，只有L1连入电路，所以L1比原来亮，L2中无电流通过，不会发光，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 在“用滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验课上，老师给出的实验器材如图所示。闭合开关后，将滑片P向右滑动时，灯变亮，连入电路中的接线柱应是（　　） A. A和B B. C和B C. A和D D. C和D 【答案】B 【解析】 【详解】滑动变阻器的接线柱选择应遵循“一上一下”原则，同时，滑片P向右滑动时，灯变亮，说明电流变大，则电阻变小，故一定选择了右下角的接线柱，所以连入电路中的接线柱可能的选择是“B和C”或者“B和D”，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B 。 5. 如图所示的实物电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.5A，乙电流表的示数为0.2A。则下列判断正确的是（　　） A. 通过灯L1的电流为0.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A C. 通过灯L2的电流为0.7A D. 通过灯L2的电流为0.3A 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】CD．由电路图可知，两灯泡并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测L2支路的电流，由甲电流表的示数可知干路电流I=0.5A，由乙电流表的示数可知通过L2的电流I2=0.2A，故CD错误； AB．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过L1的电流 I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A 故A错误，B正确。 故选B。 6. 图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析错误的是（　　） A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 B. 若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变暗 C. 若将a、b接入电路中同一点，c接入电路另一点时，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D. 若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的，故A正确，A不符合题意； B．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时接入的电阻变大，电路中电流变小，则灯泡变暗，故B正确，B不符合题意； C．若将a、b接入电路中同一点，ab段短路，c接入电路另一点时，顺时针转动旋钮时接入的电阻变小，电路中电流变大，则灯泡变亮，故C正确，C不符合题意； D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时接入的电阻变大，电路中电流变小，则灯泡变暗，故D错误，D符合题意。 故选D。 7. 如图所示，电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示，则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图甲可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，由图象乙可知，此时滑动变阻器两端电压U2=4V，通过滑动变阻器的电流I2=0.2A，滑动变阻器的最大电阻 当滑片在b端时，只有R1的简单电路，由图乙可知，电路中的电流是0.6A，电源电压 U=I1R1=0.6A×10Ω=6V 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题：（本大题共7小题，共21分。） 8. 如图所示，足球运动员传球时足球的一段运动轨迹，其中足球在A点的重力势能 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 _____能，足球的机械能 _______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 小于 ②. 动 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2][3]从图中信息可知，A点的高度小于B，故物体在A点的重力势能小于B点；足球在下落的过程中，重力势能转化为动能；不计空气阻力，机械能不变。 9. 在探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中我们是通过___________来反映各铁块的重力势能大小，若A、B两铁块质量相同，则两铁块下落的高度hA__________hB（选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；若B、C两铁块中，C铁块质量较大，则两铁块下落的高度hB__________hC。 【答案】 ①. 木桩陷进沙坑的深度 ②. 小于 ③. 大于 【解析】 【详解】[1]该实验运用了转换法的实验方法，把铁块的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的。 [2]重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。由图可知，A、B两铁块中，B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B下落前的重力势能大，若A、B两铁块质量相等，则B下落的高度较大，即hA小于hB。 [3]由图可知，B、C中木桩陷入沙坑的深度相同，说明B、C下落前的重力势能相同，若C铁块质量较大，则C下落高度较小，即hB大于hC。 10. 汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的________较大的性质；散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是_______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量[水的比热容c水=，天然气的热值q=8.4×107J/kg]。 【答案】 ①. 比热容 ②. 8.4×105 ③. 0.01 【解析】 【详解】[1]汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，升高相同的温度，水能吸收更多的热量； [2]在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是 [3]要释放这么多的热量，那么要完全燃烧天然气的质量是 11. 甲图是空气压缩引火仪，快速下压活塞后，棉花被点燃实验中，棉花主要是通过________的方式增加内能；乙图是点火操作装置，点火后盒盖飞出，其原理与图________（选填“丙”或“丁”）冲程相同；某汽油机飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒做功________次。 【答案】 ①. 做功 ②. 丁 ③. 10 【解析】 【详解】[1]快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到棉花的着火点。 [2]点火后盒内气体膨胀对盒盖做功，将内能转化为机械能，图丙为压缩冲程，图丁为做功冲程，汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，因此与丁冲程原理相同。 [3]汽油机飞轮转速为1200r/min，即每秒飞轮转动20圈，由于汽油机每完成一个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒做功10次。 12. 如图所示，用细线将吸管悬挂起来．小明用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将某一物体放在吸管的一端，发现吸管 向该物体靠近，由此____（选填“能”或“不能”）判断该物体为带电体；小明用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该 吸管时，观察到玻璃棒吸引吸管，由此可知吸管带_____ 电，在与吸管摩擦的过程中餐巾纸_____ （选填“失 去”或“得到”）电子． 【答案】 ①. 不能 ②. 负 ③. 失去 【解析】 【详解】第一空．带电体除了吸引带有异种电荷的物体外，还可以吸引不带电的物体，所以不能判定物体是否带电； 第二空．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近，吸管被吸引，根据电荷间的相互作用可以判断：吸管带负电； 第三空．由于吸管带负电故餐巾纸带正电，所以在与吸管摩擦的过程中餐巾纸失去电子． 13. 在如图所示的电路连接中，灯泡L1和L2的连接方式为_____，电压表测量的是_____两端的电压，灯泡L1和L2中的电流_____（选填“一定”或“不一定”）相等。 【答案】 ①. 串联 ②. L1 ③. 一定 【解析】 【详解】[1]由图可知，电流从电源正极出发，依次经过电流表、L1、S、L2回到负极，只有一条路径，两个灯泡首尾相连，所以L1与L2是串联的。 [2]电压表并联到了灯泡L1的两端，测量的是灯泡L1两端的电压。 [3]根据串联电路的电流关系可知，灯泡L1和L2中的电流一定相等。 14. 明明按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为 ______V，L1两端的电压为 ______V，通过L1和L2的电流之比是 ______。 【答案】 ①. 2 ②. 8 ③. 1∶1 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1示数应大于电压表V2的示数，而两电压表的指针位置完全一样，说明电压表V1选用的是0~15V量程，分度值为0.5V，电压表V1示数为10V。电压表V2选用的是0~3V量程，分度值为0.1V，电压表V2示数为2V，即L2两端电压为2V。 [2]灯L1两端电压为 U1=U-U2=10V-2V=8V [3]因串联电路电流处处相等，所以通过L1和L2的电流之比为1∶1。 三、作图题：（本大题共3小题，共6分。） 15. （1）请根据如图所示的实物图，画出相应的电路图。 （2）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （3）在“研究电流跟电压的关系”实验后，数据记录如表，请画出I-U图像。 R=10Ω 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，两灯并联，开关在干路上，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量通过L2的电流，如图所示： 【小问2详解】 变阻器选用 “一上一下”两个接线柱串联接入电路，且使滑动变阻器接入电路的阻值最大，可将变阻器左下接线柱与电源负接线柱相连，如图所示： 【小问3详解】 根据表格数据，描点连线，如图所示： 四、实验探究题：（本大题共3小题，共20分。） 16. 测量如图所示滑轮组的机械效率，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 (1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__N。 (2)第2次实验时所做的有用功为__J，滑轮组的机械效率是__。 (3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__（选填“有关“或“无关” 。 (4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__。 A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 【答案】 ①. 匀速 ②. 0.6 ③. 0.075 ④. ⑤. 大 ⑥. 无关 ⑦. B 【解析】 【详解】(1)[1]实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。 [2]测力计分度值为，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为。 (2)[3][4]第2次实验时所做的有用功 第2次做的总功 滑轮组的机械效率是 (3)[5]分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越，滑轮组的机械效率越高。 [6] 分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 (4)[7]各选项的分析如下： A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故A不符合题意； B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，故B符合题意； C．由(3)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据，机械效率与物体提升的速度无关，故C不符合题意。 故选B。 17. 某班级课外活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大，为此，小明列出了以下需要测量的一些物理量：①一楼到三楼楼梯的总长度L；②一楼地面到三楼地面的高度h；③从一楼到达三楼所用的时间t；④每个同学的质量m。问： (1)小明的计划中必须要测的物理量是：______（填序号）； (2)小明还想测出自己准确的上楼功率，需要的器材有：体重计、______、______； (3)请帮小明完成测功率时记录数据的表格； 自身的质量m/kg ______ ______ 上楼的功率P/W (4)小明测出自己准确的上楼功率的表达式为______。 【答案】 ①. ③④ ②. 秒表 ③. 刻度尺（卷尺） ④. 一楼地面到三楼地面的高度h/m ⑤. 从一楼到达三楼所用的时间t/s ⑥. 【解析】 【详解】(1)[1]学生爬楼的功率等于克服重力所做的功与所用时间之比，因为楼的高度是一定的，由公式 可知，测出学生的质量和爬楼用的时间可以比较功率的大小。 (2)[2][3]小明还想测出自己准确的上楼功率，则需要体重计测出体重，秒表测出时间，刻度尺测出楼的高度。 (3)[4][5]表中需要测量并记录的数据是一楼地面到三楼地面的高度和从一楼到达三楼所用的时间。 (4)[6]小明测出自己准确的上楼功率的表达式为 18. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材如下：电压恒为4.5V的电源，5个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R，电压表（可用量程有0~3V和0~15V、电流表（0~0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是____________； （2）排除电路故障后，闭合开关前将滑动变阻器的滑片P移到最右端。滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是___________。调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为___________A； （3）分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复（2）中的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I—R图像，如图乙所示，由图像可得出的结论是：在___________； （4）完成步骤（2）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数___________2.5V（选填“大于”或“小于”），应向___________（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （5）为完成该实验探究，滑动变阻器的最大阻值不得小于___________Ω。 【答案】（1）R1短路 （2） ①. 控制定值电阻两端的电压不变 ②. 0.5 （3）在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 （4） ①. 大于 ②. 右 （5）20 【解析】 【小问1详解】 电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，若电路故障只出现在R1​和R上，说明电压表被短路，则电路故障是R1​短路。 【小问2详解】 [1]滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是控制定值电阻两端的电压不变。 [2]当电压表的示数为2.5V时，定值电阻R1​=5Ω，则电流表的示数。 【小问3详解】 由图像可知电流与电阻的乘积是定值，可得出的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问4详解】 [1]用R2​=10Ω替换R1​=5Ω，根据串联分压原理，电阻增大，其两端电压增大，所以电压表示数大于2.5V。 [2]要使电压表示数回到2.5V，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即应向右移动滑片P。 【小问5详解】 电源电压U=4.5V，定值电阻两端电压UR​=2.5V，则滑动变阻器两端电压。当定值电阻R5​=25Ω时，电路中的电流。可得滑动变阻器的最大阻值。 五、计算题：（本大题共2小题，共12分。） 19. 某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 03×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： （1）汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ （2）汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 【答案】（1） 2.025×10⁹J （2） 2250km 【解析】 【小问1详解】 完全燃烧燃油释放的总能量 【小问2详解】 发动机效率为30%，故有用功为： 以 匀速行驶时，阻力 ，牵引力 所以汽车的最大行驶里程是 20. 如图所示电路中，电源电压为 24V，滑动变阻器 R2 标有“60Ω 1A”字样，如果电压 表采用 0～15V 的量程，电流表采用 0～0.6A 量程，当滑片位于中点位置时，电流表示数是 0.4A ． （1）求定值电阻 R1 阻值． （2）为了电路安全，则滑动变阻器 R2 连入电路的电阻变化范围是多少？ 【答案】（1）定值电阻 R1 的阻值是30Ω； （2）为了电路安全，则滑动变阻器 R2 连入电路的电阻变化范围是10Ω～50Ω． 【解析】 【分析】（1）分析电路图，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律得到变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律得到R1的阻值； （2）由电流表量程可知，电路中最大电流为0.6A，根据欧姆定律得到变阻器连入电路的最小阻值；由电压表量程可知，R2两端电压最大为U大=15V，根据欧姆定律得到变阻器连入电路的最大阻值；由此确定滑动变阻器R2连入电路的电阻变化范围． 【详解】（1）R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器R2两端的电压，变阻器两端的电压， 根据串联电路电压的规律得到R1两端的电压， 串联电路中各处的电流相等，通过R1的电流I1=I=0.4A， R1的阻值； （2）电流表采用0～0.6A量程，则电路中最大电流为0.6A，此时滑动变阻器连入电阻最小为R小，总电阻，， 电压表采用0～15V的量程，由串联分压规律可知，当R2两端电压最大为15V时，滑动变阻器连入电阻最大为R大，由串联电路分压规律可得：，，解得：R大=50Ω；综上可得，滑动变阻器连入电阻的范围是10Ω～50Ω． 答：（1）定值电阻 R1 的阻值是30Ω； （2）为了电路安全，则滑动变阻器 R2 连入电路的电阻变化范围是10Ω～50Ω． 六、综合题：（本大题共3小题，共20分） 21. 阅读短文，回答问题： 电梯与摩天大楼是哪一个先问世的？如果你认为是后者，那就错了。事实上，正是电梯的发明引起了建筑师们的注意，从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层，免于爬楼之苦。因此他们认为，建造摩天大楼是可行的。据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。 电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。 (1)图甲中A滑轮是__________（定/动）滑轮，B轮滑__________（能/不能）省力； (2)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是__________； A.做功多B.安全可靠 C.功率大D.做功少 (3)如图乙电梯在2至8秒钟上升过程中，轿厢的速度__________，配重的重力做功功率_________（增大/减小/不变）； (4)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载荷是1100kg。电梯匀速运行阶段，配重的重力做功__________J（g取10N/kg）； (5)如图乙所示，不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为__________W。 【答案】 ① 定 ②. 不能 ③. C ④. 不变 ⑤. 不变 ⑥. 5.4×104 ⑦. 2.4×104 【解析】 【详解】(1)[1][2]图甲中A、B滑轮都是定滑轮，都不能省力，只能改变力的方向。 (2)[3]根据 可知在载重一定的情况下，电梯的功率越大，运行的时间就越小。 (3)[4][5]由图乙可知电梯在2至8秒钟上升过程中匀速上升，轿厢的速度不变，配重的速度也不变。根据 可知配重的重力做功功率不变。 (4)[6]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，配重运动距离等于轿厢上升的高度 故配重的重力做功为 (5)[7]电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力为 故电动机钢丝绳对轿厢的拉力的功率为 22. 小海组装了如图所示的甲、乙、丙装置，在完全相同的烧杯中分别装有A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 （1）为了比较不同液体的吸热本领，应选 _____两图的装置进行实验，需控制 _____（选填相应选项的字母）。 A.燃料燃烧质量相等 B.杯中液体的质量相等 C.杯中液体的体积相等 此实验用 _____反映液体A和液体B吸收热量的多少，通过观察 _____的变化来比较吸热本领的大小。若A、B两种液体，其中一种为水，另一种为煤油，某次实验数据如表所示，则液体 _____（选填“A”或“B”）为煤油。 液体 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃ A 300 10 7 20 B 300 10 7 40 （2）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选 _____两图的装置进行实验。 【答案】 ①. 甲、丙 ②. B ③. 加热时间 ④. 温度 ⑤. B ⑥. 甲、乙 【解析】 【详解】（1）[1]要比较不同物质的吸热本领，需要用相同的燃料加热相同的时间，保证相同时间提供的热量相同，所以选择甲、丙装置； [2]根据比较物质吸热能力强弱的种方法可知，还要控制不同物质的质量相等，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 [3]根据转换法可知，此实验中用加热时间反映液体 A和液体B吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 [4]加热相同时间时，通过观察液体温度的变化来比较吸热本领的大小，吸收相同的热量，液体温度变化越大，吸热能力越弱。 [5]因为水的比热容大煤油的比热容，等质量的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度小；由表中数据可知，A升高的温度小，B升高的温度大，即B的吸热能力弱，所以B为煤油。 （2）[6]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料，用相同的加热装置加热等质量的相同物质，即用甲、乙两图进行实验。 23. 阅读短文并回答下列问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电材阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为一次函数），图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是___________（选填“正”成“负”）温度系数热敏电阻，在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是___________Ω。在探究电流与电压关系的实验中，___________（选填“能”或“不能”）用热敏电阻R1代替定值电阻。 （2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而___________（选填“变大”“变小”或“不变”） （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路中电流为___________A，电源电压为___________V。 （4）该热敏电阻能测量的最高温度为___________℃。 【答案】 ①. 负 ②. 520 ③. 不能 ④. 变小 ⑤. 2×10-3 ⑥. 0.76 ⑦. 40 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，为负温度系数热敏电阻。 [2]标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，热敏电阻R1温度为0℃，由图乙可知其阻值为520Ω。 [3] 探究电流与电压关系时，应控制电阻的阻值不变，所以本实验中不能用热敏电阻R1代替定值电阻。 （2）[4] 因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，所以，由U=IR可知，R1两端的电压变小，即R1两端的电压随温度升高而变小。 （3）[5]将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），所以当V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路中电流为2mA，即2×10-3A。 [6]由图乙可知，当t=30℃时，R1=280Ω，因两个电阻串联，所以，此时电源电压 （4）[7] 由图乙可知，R1与t的关系为一次函数，设为R1=kt+b，把t=0℃、R1=520Ω和t=30℃、R1=280Ω代入可得 520Ω=k×0℃+b 280Ω=k×30℃+b 联立等式可得k=-8Ω/℃，b=520Ω，则 R1=-8（Ω/℃）×t+520Ω 该热敏电阻温度计测量的温度最高时，R1的阻值最小，其两端的电压最小，则电源的电压最小，由电源电压可在0.60V～1.20V之间调节可知，当电源的电压U′=0.60V时，该热敏电阻温度计测量的温度最高，此时热敏电阻两端的电压 U1′=U′-U2=0.60V-0.20V=0.40V 此时热敏电阻的阻值 R1′= 由 R1=-8（Ω/℃）×t+520Ω 可解得t=40℃，即该热敏电阻温度计测量的最高温度为40℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $