精品解析：安徽省六安市2024－2025学年九年级上学期期末物理试题

2024—2025学年度第一学期期末质量监测 九年级物理试卷 温馨提示：本套试题总分70分，答题时间90分钟 本卷：g取10N/kg 一、填空题（每空2分，计20分） 1. 一个工人用200牛的水平推力，推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米，则工人做的功为___________焦。 2. 玩滑梯是很多小朋友的最爱，当小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，臂部有灼热感，这是通过______的方式来改变内能的。 3. 某轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则该车在15~25s时间内，发动机做的功为______J，在第5s末受到的阻力大小是______N。 4. 如图所示的玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，通过塞子上的开口往瓶内打气。当塞子从瓶口跳起的瞬间，可以看到瓶内出现白雾，此过程能量转化方式与四冲程汽油机中的______冲程工作原理相同。 5. 如图所示，灯L1和L2是两只相同的灯泡，甲、乙两表为电流表或电压表。闭合开关S后，两灯都能发光，则甲表为______表。（填“电流”或“电压”） 6. 如图甲所示电路，电源为两节新干电池。闭合开关后，电压表的指针偏转情况如图乙所示，则此时L1两端的电压U1=______V；若将开关断开，电压表的示数将会______（填“变大”“变小”或“不变”）。 7. 电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台线圈电阻是10Ω的电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为1A，电动机工作5分钟所输出的机械功是______J。 8. 如图所示电路，闭合开关，记录下电压表和电流表的示数，调节滑动变阻器，发现电压表示数增大了1V，电流表示数增大了0.1A，经过计算定值电阻R的电功率增大了0.5W，则R此时的电功率是______W。 二、选择题（每题2分，共14分；每题只有一个选项是符合题意的） 9. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 做功越多的机械，功率越大 B. 做有用功越多的机械，机械效率越高 C. 机械效率越高的机械，做功越快 D. 做功越快的机械，功率越大 10. 关于温度、内能、热量、功的说法正确的是（　　） A. 物体温度升高，一定吸收了热量 B. 物体内能增加，一定是外界对它做了功 C. 物体内能增加，一定吸收了热量 D. 物体放出热量，温度可能不变 11. 如图所示，斜面长4m，高1m端匀速推到车上，工人用300N沿斜面方向的力将重为600N的箱子从斜面底 端匀速推到车上。下列说法正确的是（　　） A. 使用斜面可以省功 B. 只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 C. 斜面的机械效率为40% D. 箱子受到的摩擦力为150N 12. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C. 若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大 D. 若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，两个灯泡均能正常发光，电流表与电压表的示数均正常，一段时间后，突然有一盏灯泡熄灭了，但两只电表的示数均保持不变，则该电路的故障可能是（　　） A. 灯泡L1开路 B. 灯泡L2开路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2短路 14. 如图所示是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由两部分组成，分别是插在电脑usb接口上的接收器和操控电脑的鼠标。关于图中鼠标下列论述不正确的是（ ） A. 鼠标正常工作电功率为0.045W B. 鼠标的接收器与电脑其他各接口间为串联关系 C. 鼠标休眠不工作是通过减小功率来达到省电的目的 D. 鼠标充电的过程是电能转化为化学能的过程 15. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下多次移动滑动变阻器的滑片，根据记录的电流表和电压表示数绘制出图乙的图像，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 定值电阻的阻值是15Ω C. 滑动变阻器连入电路的最大阻值为7.5Ω D. 当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.3A 三、实验探究题（每空2分，共16分） 16. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，三次实验时滑轮的外形完全相同，但材质不同，其中第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如表所示： 实验次序 物重G/N 物体上升高度h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动距离s/cm 机械效率η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2 30 50% 3 3 10 2.5 30 （1）第3次实验时，所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。 （2）分析实验数据，可得出的初步结论是：______。 17. 同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”，利用如图所示的实验装置进行实验。并记录数据如下表所示，请你根据表中的数据回答下列问题： 加热时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 A液体的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 B液体的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48 （1）实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入___________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （2）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择___________（选填“A”或“B”）液体。 18. 小卓在“测小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压2.5V（灯丝电阻约为6），滑动变阻器规格R标有“50；0.5A”字样。 （1）小卓的电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔代替导线画出正确的接法； （2）排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动； （3）通过小灯泡的电流与两端电压变化的关系如图丙所示，小卓还想用本实验器材探究电流和电压的关系，聪明的小越认为不可行，请你帮小越说明理由：___________。 四、计算与简答题（第19题3+3=6分，第20题3+3=6分，第21题2+3+3=8，分计20分） 19. 近几年，庐江天然气改造工程使得天然气灶能够进入千家万户，天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将2.0kg，温度为的水加热至沸腾，大约需要6min，已知水的比热容为，天然气的热值为，求： （1）水吸收的热量； （2）若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，烧开这壶水需要多少体积的天然气。 20. 如图所示质量分布均匀，可绕O点转动的杠杆自重G0=10N，C为杠杆的中点，现在杠杆B点挂一重为G=4N的物体。已知OA=1.6m，OB=0.4m。（忽略摩擦） （1）若用作用在A点且始终竖直向上的力F，将重物竖直匀速提升0.1m时，力F所做的功的大小； （2）若将此重物的悬挂点从B点移动到C点，力F依然作用在A点，方向也始终保持竖直向上不变，将同样的重物竖直匀速提升相同的高度，则此时杠杆的机械效率___________（填“提高”“降低”或“不变”），请说明你的理由___________（需写出相应的公式并对其进行说明）。 21. 电饭锅是家中常用的用电器，如表所示是小强家中一台电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，S0闭合时为加热挡，S0断开时为保温挡，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。求： 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1044W 保温挡 44W （1）电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能是多少？ （2）电饭锅正常工作处于加热状态时，电热丝R1、R2的阻值是多少？ （3）小明断开家中其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作6min，家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r，则电饭锅此时的实际加热功率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第一学期期末质量监测 九年级物理试卷 温馨提示：本套试题总分70分，答题时间90分钟 本卷：g取10N/kg 一、填空题（每空2分，计20分） 1. 一个工人用200牛的水平推力，推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米，则工人做的功为___________焦。 【答案】 【解析】 【详解】工人做的功为 2. 玩滑梯是很多小朋友的最爱，当小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，臂部有灼热感，这是通过______的方式来改变内能的。 【答案】做功 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递。玩滑梯时，下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部的温度升高、内能增大，这是通过做功的方式来改变内能的。 3. 某轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则该车在15~25s时间内，发动机做的功为______J，在第5s末受到的阻力大小是______N。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]轿车发动机的功率 由得，轿车在15~25s时间内发动机所做的功 [2]由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v=30 m/s，由 得，轿车发动机的牵引力 轿车保持匀速直线运动时水平方向受力平衡，所以匀速直线运动时阻力大小 因为轿车运动过程中受到的阻力不变，所以在第5s末轿车受到的阻力大小也是。 4. 如图所示的玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，通过塞子上的开口往瓶内打气。当塞子从瓶口跳起的瞬间，可以看到瓶内出现白雾，此过程能量转化方式与四冲程汽油机中的______冲程工作原理相同。 【答案】做功 【解析】 【详解】厚玻璃瓶内装有少量的水，将塞子塞紧，通过塞子上的开口往瓶内打气，当塞子从瓶口跳起时，瓶中会出现雾，瓶内气体将塞子顶起做功，气体内能减小，将气体的内能转化为塞子的机械能，此过程能量转化方式与四冲程汽油机中的做功冲程工作原理相同。 5. 如图所示，灯L1和L2是两只相同的灯泡，甲、乙两表为电流表或电压表。闭合开关S后，两灯都能发光，则甲表为______表。（填“电流”或“电压”） 【答案】电流 【解析】 【详解】由于闭合开关S后，两灯都能发光，则乙只能为电压表，甲表与灯泡L2串联，可知甲表为电流表。 6. 如图甲所示电路，电源为两节新干电池。闭合开关后，电压表的指针偏转情况如图乙所示，则此时L1两端的电压U1=______V；若将开关断开，电压表的示数将会______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 0.8 ②. 变大 【解析】 【详解】[1]由甲图可知，闭合开关时，两灯串联，电压表V测L2两端的电压；电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，由图乙可知，L2两端的电压为2.2V，电源为两节新干电池，即电源电压为3V，根据串联电路的电压规律可知，L1两端的电压为 [2]若将开关断开，则电压表和L1串联接入电路中，此时电压表测量电源电压，因此电压表示数为变大。 7. 电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台线圈电阻是10Ω的电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为1A，电动机工作5分钟所输出的机械功是______J。 【答案】63000 【解析】 【详解】[1]电动机是将电能转化为机械能和内能的一种机器。题目中告诉我们，通过电阻的电流、电阻以及通电时间，这部分产生的热量通过焦耳定律得 知道电动机的电压、电流和通电时间，可知电动机消耗的电能为 则动机工作5分钟所输出的机械功为 8. 如图所示电路，闭合开关，记录下电压表和电流表的示数，调节滑动变阻器，发现电压表示数增大了1V，电流表示数增大了0.1A，经过计算定值电阻R的电功率增大了0.5W，则R此时的电功率是______W。 【答案】0.9 【解析】 【详解】根据电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测量R两端电压，电流表测量电路中电流，根据题意可知，电压表示数增大了1V，电流表示数增大了0.1A，则R的电阻值是 设原来R的电压是U，则现在R的电压是U+1V，定值电阻R的电功率增大了0.5W，所以 解得 U=2V 带入 可知现在的功率是0.9W。 二、选择题（每题2分，共14分；每题只有一个选项是符合题意的） 9. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 做功越多的机械，功率越大 B. 做有用功越多的机械，机械效率越高 C. 机械效率越高的机械，做功越快 D. 做功越快的机械，功率越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间，做功较多，时间不确定，功率大小不能确定，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定，故B错误； C．效率高是指机械做的有用功在总功中的占比大，与机械做功快慢没有关系，故C错误； D．功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快，故D正确。 故选D。 10. 关于温度、内能、热量、功的说法正确的是（　　） A. 物体温度升高，一定吸收了热量 B. 物体内能增加，一定是外界对它做了功 C. 物体内能增加，一定吸收了热量 D. 物体放出热量，温度可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故A错误； BC．物体内能增加，可能是外界对它做了功，也可能是吸收了热量，故BC错误； D．物体放出热量，温度有可能保持不变，例如晶体在凝固过程中放热，但温度不变，故D正确。 故选D 。 11. 如图所示，斜面长4m，高1m端匀速推到车上，工人用300N沿斜面方向的力将重为600N的箱子从斜面底 端匀速推到车上。下列说法正确的是（　　） A. 使用斜面可以省功 B. 只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 C. 斜面的机械效率为40% D. 箱子受到的摩擦力为150N 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功的原理可知，使用任何机械都不省功故，故A错误； B．斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和倾斜角度有关，斜面的机械效率会改变，故B错误； C．有用功 拉力做的总功 斜面的机械效率 故C错误； D．额外功 则箱子受到的摩擦力为 故D正确。 故选D。 12. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C. 若m与Δt的比值越大，燃料的热值越大 D. 若m与Δt的比值越小，燃料的热值越大 【答案】D 【解析】 【详解】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，不考虑热量损失，液体吸收的热量Q吸=Q放，根据题意可知，液体吸收的热量Q吸=c水m水Δt，燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq，则 c水m水Δt=mq 解得 ① A．若m相同，Δt越小，由①可知，燃料的热值越小，故A不符合题意； B．若Δt相同，m越大，由①可知，燃料的热值越小，故B不符合题意； C．若m与Δt的比值越大，即Δt与m的比值越小，由①可知，燃料的热值越小，故C不符合题意； D．若m与Δt的比值越小，即Δt与m的比值越大，由①可知，燃料的热值越大，故D符合题意。 故选D。 13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，两个灯泡均能正常发光，电流表与电压表的示数均正常，一段时间后，突然有一盏灯泡熄灭了，但两只电表的示数均保持不变，则该电路的故障可能是（　　） A. 灯泡L1开路 B. 灯泡L2开路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2短路 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，灯L1和灯L2并联，电压表测L2两端电压，也是测电源电压，电流表测L1的电流； A．若灯泡L1开路，则电流表示数为0，电流表示数发生变化，故A不符合题意； B．若灯泡L2开路，L2熄灭，但不影响L1的电流，也不影响电压表示数，故B符合题意； C．若灯泡L1短路，会造成电源短路，电流表和电压表示数都会发生变化，且两灯都不亮，故C不符合题意； D．若灯泡L2短路，会造成电源短路，电流表和电压表示数都会发生变化，且两灯都不亮，故D不符合题意。 故选B。 14. 如图所示是一标有“3V 15mA”字样的无线光电鼠标，它主要由两部分组成，分别是插在电脑usb接口上的接收器和操控电脑的鼠标。关于图中鼠标下列论述不正确的是（ ） A. 鼠标正常工作电功率为0.045W B. 鼠标的接收器与电脑其他各接口间为串联关系 C. 鼠标休眠不工作是通过减小功率来达到省电的目的 D. 鼠标充电的过程是电能转化为化学能的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．由“3V 15mA”知鼠标正常工作时的电功率为 故A正确，不符合题意； B．鼠标的接收器与电脑其他各接口间互不影响，为并联关系，故B错误，符合题意； C．根据可知，鼠标休眠不工作是通过减小功率来达到省电的目的，故C正确，不符合题意； D．鼠标充电时相当于用电器，该过程是电能转化为化学能的过程，故D正确，不符合题意。 故选B。 15. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下多次移动滑动变阻器的滑片，根据记录的电流表和电压表示数绘制出图乙的图像，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为3V B. 定值电阻的阻值是15Ω C. 滑动变阻器连入电路的最大阻值为7.5Ω D. 当滑片P移至中点时，电流表的示数是0.3A 【答案】D 【解析】 【详解】由图甲得，变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流。 B．由欧姆定律得，定值电阻的阻值是 故B错误； A．当电路中电流最大为0.6A时，电路为定值电阻的简单电路，由欧姆定律得，电源电压为 故A错误； C．当电压表示数最大为3V，电路电流最小为0.2A时，滑动变阻器连入电路中电阻最大，为 故C错误； D．当滑片P移至中点时，变阻器接入电路中电阻为 电路中电阻为 电流表的示数是 故D正确。 故选D。 三、实验探究题（每空2分，共16分） 16. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，三次实验时滑轮的外形完全相同，但材质不同，其中第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如表所示： 实验次序 物重G/N 物体上升高度h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动距离s/cm 机械效率η 1 3 10 1.6 30 62.5% 2 3 10 2 30 50% 3 3 10 2.5 30 （1）第3次实验时，所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______。 （2）分析实验数据，可得出的初步结论是：______。 【答案】（1） ①. 0.3 ②. 40% （2）滑轮组的机械效率与动滑轮的重力相关 【解析】 【小问1详解】 [1]第3次实验时，所做的有用功为 [2]第3次实验滑轮组的机械效率为 【小问2详解】 三次实验时动滑轮的外形完全相同，但材质不同，即密度不同 根据 可知，塑料滑轮的重力小于铝制滑轮的重力小于铁制滑轮的重力。根据表中数据，滑轮的重力越大，机械效率越低，故可以初步得出：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力相关。 17. 同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”，利用如图所示的实验装置进行实验。并记录数据如下表所示，请你根据表中的数据回答下列问题： 加热时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 A液体的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 B液体的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48 （1）实验中，要在A、B两个相同的烧杯中分别加入___________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （2）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择___________（选填“A”或“B”）液体。 【答案】（1）质量 （2）A 【解析】 【小问1详解】 在探究不同物质吸热能力的实验中，要控制不同物质的质量相同，故实验中，要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同质量的水和食用油。 【小问2详解】 由表可知，升高4℃，A、B的加热时间分别为2min和1min，根据比较吸热能力的方法可知A的吸热能力强，A的比热容较大，根据可知，在质量和降低温度相同的温度情况下，A放热多，故应选择A液体装入暖手袋中作为供热物质。 18. 小卓在“测小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压2.5V（灯丝电阻约为6），滑动变阻器规格R标有“50；0.5A”字样。 （1）小卓的电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔代替导线画出正确的接法； （2）排除故障后，闭合开关移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动； （3）通过小灯泡的电流与两端电压变化的关系如图丙所示，小卓还想用本实验器材探究电流和电压的关系，聪明的小越认为不可行，请你帮小越说明理由：___________。 【答案】（1） （2）B （3）小灯泡的电阻随温度的升高而增大 【解析】 【小问1详解】 该实验中，电流表应串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压，应并联在小灯泡的两端，通过两电表的电流应从正接线柱流入、负接线柱流出，故找出错误导线并画出正确接法如下图所示： 【小问2详解】 由图可知，电压表接小量程，分度值为0.1V，其示数为1.2V，为了测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压需要增大到2.5V，根据可知，需要增大电路的电流，则应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑动变阻器的滑片应向B端移动。 【小问3详解】 探究电流和电压的关系，根据控制变量法，需要控制导体的电阻不变，而本实验器材中的小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故本实验器材探究电流和电压的关系是不可行的。 四、计算与简答题（第19题3+3=6分，第20题3+3=6分，第21题2+3+3=8，分计20分） 19. 近几年，庐江天然气改造工程使得天然气灶能够进入千家万户，天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将2.0kg，温度为的水加热至沸腾，大约需要6min，已知水的比热容为，天然气的热值为，求： （1）水吸收的热量； （2）若天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，烧开这壶水需要多少体积的天然气。 【答案】（1）；（2）0.0384m3 【解析】 【详解】解：（1）在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，则水吸收的热量 （2）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量 由可知，消耗天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）烧开这壶水需要0.0384m3的天然气。 20. 如图所示质量分布均匀，可绕O点转动的杠杆自重G0=10N，C为杠杆的中点，现在杠杆B点挂一重为G=4N的物体。已知OA=1.6m，OB=0.4m。（忽略摩擦） （1）若用作用在A点且始终竖直向上的力F，将重物竖直匀速提升0.1m时，力F所做的功的大小； （2）若将此重物的悬挂点从B点移动到C点，力F依然作用在A点，方向也始终保持竖直向上不变，将同样的重物竖直匀速提升相同的高度，则此时杠杆的机械效率___________（填“提高”“降低”或“不变”），请说明你的理由___________（需写出相应的公式并对其进行说明）。 【答案】（1）2.4J （2） ①. 提高 ②. 根据题意，将同样的重物提升相同的高度，所以有用功不变。额外功是克服杠杆自身重力所做的功。当重物从B点移到C点时，为了将重物提升相同的高度，杠杆需要转动的角度减小，杠杆的重心C被抬升的高度也随之减小。根据可知，额外功减小。在有用功不变的情况下，额外功减小，导致总功减小。因此，根据效率公式可知，杠杆的机械效率提高。 【解析】 【小问1详解】 由于杠杆质量分布均匀，C为杠杆的中点，所以杠杆的重心在C点。杠杆的总长度为 则杠杆的重力臂为 根据杠杆平衡条件可得 则 当重物竖直匀速提升时，根据杠杆上各点移动距离与力臂成正比的关系，则有 A点移动的距离s为 力F所做的功为 【小问2详解】 略。 21. 电饭锅是家中常用的用电器，如表所示是小强家中一台电饭锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，S0为温控开关，S0闭合时为加热挡，S0断开时为保温挡，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。求： 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1044W 保温挡 44W （1）电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能是多少？ （2）电饭锅正常工作处于加热状态时，电热丝R1、R2的阻值是多少？ （3）小明断开家中其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作6min，家里如图乙所示的电能表的转盘转过300r，则电饭锅此时的实际加热功率是多少？ 【答案】（1）2.64×104J；（2）48.4Ω，1100Ω；（3）1000W 【解析】 【详解】解：（1）由表格数据可知，保温档的功率为44W，则电饭锅正常工作处于保温状态时，10min内消耗的电能 W保=P保t=44W×10×60s=2.64×104J （2）当S、S0闭合时，R1、R2并联，此时总电阻最小，总电流最大，由P=UI可知，此时电饭锅为加热挡；当S闭合，S0断开时，电路只接入R2，为保温档，则R1的功率 P1=P加-P保=1044W-44W=1000W 则R1的电阻 （3）3000r/kW·h表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表的转盘转过300r电饭锅消耗的电能 则电饭锅的实际功率 答：（1）电饭锅正常工作处于保温状态时，30min内消耗的电能是2.64×104J； （2）电饭锅正常工作处于加热状态时，电热丝R1、R2的阻值分别是48.4Ω和1100Ω； （3）电饭锅此时的实际加热功率是1000W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $