精品解析:安徽省马鞍山市部分学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
2025-2026学年苏科版九上物理
一、单项选择题
1. 如图所示充电宝正在给手机电池充电,下列说法不正确的是( )
A. 手机电池相当于电源 B. 充电宝相当于电源
C. 连接线相当于导线 D. 充电宝、手机、连接线形成通路
2. 2024年5月12日晚7点43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将试验二十三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A. 火箭的发射时尾部出现大量“白气”是汽化现象
B. 火箭的发射过程中,燃料逐渐减少,热值也会减小
C. 长征四号丙运载火箭升空过程中的能量转化主要是机械能转化为内能
D. 火箭穿越大气层时,通过与大气层摩擦做功增大了防护罩的内能
3. 如图所示的实验或事例都揭示了一定的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 图甲,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减少
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D. 图丁,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明上面瓶中的空气密度较大
4. 如图所示,现代家装中很多人都在家中安装“水地暖”,其管内使用热水为热媒传递热量,主要是利用水的( )
A. 密度较大 B. 比热容较大 C. 沸点较高 D. 凝固点较高
5. 要改变某段导体电阻的大小,下列方法无效的是( )
A. 改变导体两端的电压 B. 改变导体的材料
C. 改变导体的长度 D. 改变导体的横截面积
6. 如图甲所示的电路,电源电压保持4.5V不变,S闭合后电压表的示数如图乙所示,此时( )
A. 两端的电压是4.5V
B. 两端的电压是2V
C. 两端的电压是2.5V
D. 两端的电压是2V
7. 如图所示是小明创作的体育课上同学们扔实心球的情景图,其中手对球做功的是( )
捡起球
A. B.
C. D.
8. 如图,A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体。将它们串联后接入电路,闭合开关,这两段导体的电阻及它们两端电压大小关系正确的有( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示的电路中,闭合开关后两灯泡均正常发光,两个电流表均有读数。下列说法正确的是( )
A. 灯泡与串联
B. 电流表测量通过灯泡的电流
C. 电流表和的示数始终相等
D. 电流表的示数一定大于的示数
10. 2024年的春晚长沙分会场,爬现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机,它的前端有滑轮组,可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的
B. 前端钢绳股数较多,是为了提高滑轮组的机械效率
C. 履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强
D. 吊装重型材料匀速上升时,起重机对材料做功
二、多项选择题
11. 抛铅球是初中学生运动会的项目之一,小强将球抛出后,球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 球在上升的过程中,重力势能增大
B. 球在运动的过程中,运动状态改变
C. 球运动到最高点时,受到平衡力的作用
D. 球在空中运动的过程,小强对球做了功
12. 小明探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做法正确的是( )
A. 闭合开关S,电压表测量两端的电压
B. 只将导线①的下端改接到右端,闭合开关S,电压表测量两端的电压
C. 只将导线①的下端改接到左端,闭合开关S,电压表测量和的总电压
D. 只将导线②的下端改接到左端,闭合开关S,电压表测量两端的电压
13. “争创全国文明城市,建设活力魅力哈尔滨”。哈尔滨市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮所受重力为280N B. 滑轮组所做的有用功为3000J
C. 拉力F的功率为300W D. 滑轮组的机械效率为80%
三、填空题
14. 某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,则导体的电阻是________Ω;若导体两端的电压为0V时,导体电阻是________Ω。
15. 为解决电动车充电难、充电安全问题,很多小区和单位安装了智能充电桩,如图,充电过程中的电动自行车相当于电路中的 _____(填电路元件),同一充电桩的各插座之间是 _____(选填“串联”或“并联”)的。
16. 湿地公园能起到调节周边气温的作用,这是利用了水______较大的特性。小雨转晴后,公园里的花香味更浓,说明温度越高,分子热运动越______(选填“剧烈”或“缓慢”)。
17. 冬天来了,气温逐渐降低了,同学们的双手感到寒冷时,为了让手暖和起来,可以两手一起摩擦搓动使手温提高,这是用___________方法改变了手的内能,也可以将双手放在嘴边,然后呼出几口热气,这又是通过____________方法改变了手的内能。
18. 如图在练习使用滑动变阻器的实验中,若将滑片向左移动,小灯泡的亮度将会__________(选填:“变亮”“变暗”或“不变”),该实验设计能否将灯泡去掉,电流表直接与滑动变阻器相连,实验时去观察电流表的示数?请简要说明_____________。
19. 盐田港是粤港澳大湾区国际航运枢纽港,港口装卸货柜箱时,起重机上的滑轮起到了关键作用。如图所示,起重机将质量为30t的货柜箱匀速提升5m,滑轮上钢绳自由端拉力为,该机械所做的有用功为______J,机械效率为______%。请提出一种可以提高该起重机机械效率的方法______。(g取10N/kg)
20. 如图所示是在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景。汽车质量为1500kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,利用此滑轮组用4000N拉力拉动汽车在30s内运动了6m。忽略绳子和滑轮自重,此时滑轮组的机械效率为______,拉力做功的功率为______W。(g=10N/kg)
21. 柱形水杯的质量M=100g,外底面积100cm2,高为10cm,漂浮在容器中水面上。向水杯中加水,水杯外底到容器底部的距离h与加水质量m的关系如图乙所示,未加水时,水杯受到的浮力是_______N。水杯的容积为______cm3;加水量从800g~m2的过程中浮力对水杯做功_______。()
四、作图题
22. 按要求作图;
(1)请参照吸气冲程示意图甲,画出压缩冲程示意图,要求画出活塞、曲轴的位置及阀门的开闭情况;
(2)请根据伏安法测量电阻的电路图连接实物图。(要求线路不能交叉,电流表接0.6A量程,电压表接3V量程。)
五、实验探究题
23. 在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节。
(2)如图乙所示,需要在B点挂上______个钩码,杠杆将在水平位置平衡;若两侧各减小一个钩码,杠杆______侧会下降。
(3)多次实验后,记录的数据如表所示,可得杠杆平衡的条件是:______(用表中的字母表示)。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
3
(4)如图丙所示,杆秤是我国古老的衡量工具,某杆秤的秤盘因不慎磕坏,缺了一小块,如果杆秤不进行调零,继续使用该杆秤,测量结果将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24. 某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
0.5
1
1.2
2
电流/A
0.1
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉______;
(2)闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是______;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为______V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第______次实验数据,依据是:______;
(5)分析表格中有效实验数据,可得结论:______。
25. 小明测量小灯泡的电阻。所用器材有学生电源(输出电压调至)、小灯泡L(额定电压为)、滑动变阻器、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干。正确操作获得数据如下表所示。
序号
1
0
0
24.4
2
0.5
0.10
25.0
5.00
3
1.5
0.20
26.3
7.50
4
2.0
0.24
28.2
8.33
5
2.5
0.26
30.7
9.62
6
3.0
0.30
32.2
10.00
(1)表格中第1组数据的电阻_______(选填“等于”或“不等于”);
(2)如图甲中有一根线连错了.请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表读数如表中第2组数据.为使小灯泡发光,小明可对滑动变阻器进行的操作是_______;
(4)每次测量时,小明用测温枪测量了灯泡的温度,如表中第四列数据.分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为_______;
(5)图乙为采用描点法得到小灯泡的图像,可判断此操作过程中滑动变阻器的图像近似为图丙中的_______(选填“A”“B”或“C”),判断的依据是_______。
26. 如图甲所示,“探究导体中电流与电阻的关系实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为),定值电阻四个(),导线若干。
实验次数
1
2
3
4
电流I/A
0.5
0.25
0.125
0.1
电阻R/
5
10
20
25
乙
(1)在连接电路的过程中,开关必须处于___________状态;
(2)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关,滑片P向B端移动时电路中电流变大;(导线不得交叉)
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到不同的位置,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是:___________(选填“R断路”,“R短路”);
(4)正确连接电路后,小明先用的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换的电阻,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数与上次相同,再读出并记录电流表的示数;
(5)将实验数据记录在表中,如图乙,得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻成___________;
(6)为了完成整个实验,滑动变阻器的阻值至少为___________。
六、计算题
27. 用如图所示的滑轮组将重G=1200N的物体在20s内匀速吊起2m,作用在绳子自由端的拉力F=500N。如果不计绳子的重力和各处摩擦力,求:
(1)该滑轮组的动滑轮重;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组此时的机械效率。
28. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路.如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,闭合开关S后,
(1)当环境温度为20 ℃时,电压表示数为2 V,电源电压多大?此时R1的电功率是多少?
(2)如果将R、R1并联在该电路两端,当干路电流为0.5 A时,环境温度是多少?
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2025-2026学年苏科版九上物理
一、单项选择题
1. 如图所示充电宝正在给手机电池充电,下列说法不正确的是( )
A. 手机电池相当于电源 B. 充电宝相当于电源
C. 连接线相当于导线 D. 充电宝、手机、连接线形成通路
【答案】A
【解析】
【详解】A.给手机充电时,手机耗电,相当于用电器,故A错误,符合题意;
B.充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于电源,故B正确,不符合题意;
C.连接线是导体,可以导电,相当于导线,故C正确,不符合题意;
D.充电宝给手机充电时,充电宝、手机电池和连接线形成通路,故D正确,不符合题意。
故选A。
2. 2024年5月12日晚7点43分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将试验二十三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是( )
A. 火箭的发射时尾部出现大量“白气”是汽化现象
B. 火箭的发射过程中,燃料逐渐减少,热值也会减小
C. 长征四号丙运载火箭升空过程中的能量转化主要是机械能转化为内能
D. 火箭穿越大气层时,通过与大气层摩擦做功增大了防护罩的内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭发射时,周围产生的大量“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故A不符合题意;
B.热值是燃料的特性,跟燃料的质量无关,所以火箭的发射过程中,燃料逐渐减少,热值保持不变,故B不符合题意;
C.长征四号丙运载火箭升空过程中,燃料燃烧释放内能,内能转化机械能,故C不符合题意;
D.火箭穿越大气层时,火箭与大气层摩擦,机械能转化为内能,防护罩的内能增大,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示的实验或事例都揭示了一定的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 图甲,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减少
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D. 图丁,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明上面瓶中的空气密度较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.坐滑梯时,臀部与滑梯相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B正确;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象,说明分子是运动的,空气的密度小于二氧化氮的密度,装有空气的瓶子放在上面,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,现代家装中很多人都在家中安装“水地暖”,其管内使用热水为热媒传递热量,主要是利用水的( )
A. 密度较大 B. 比热容较大 C. 沸点较高 D. 凝固点较高
【答案】B
【解析】
【详解】因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,故家中安装“水地暖”,管内使用热水为热媒传递热量,故B正确。
5. 要改变某段导体电阻的大小,下列方法无效的是( )
A. 改变导体两端的电压 B. 改变导体的材料
C. 改变导体的长度 D. 改变导体的横截面积
【答案】A
【解析】
【详解】导体的电阻是导体本身属性,其大小与导体材料、长度、横截面积大小有关,与外加在导体两端的电压无关。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图甲所示的电路,电源电压保持4.5V不变,S闭合后电压表的示数如图乙所示,此时( )
A. 两端的电压是4.5V
B. 两端的电压是2V
C. 两端的电压是2.5V
D. 两端的电压是2V
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知两个灯泡串联,电压表测量两端电压,则电压表接小量程,电压表的示数如图乙所示,其示数为2V,即两端的电压是2V,根据串联电路电压规律可得两端的电压是
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图所示是小明创作的体育课上同学们扔实心球的情景图,其中手对球做功的是( )
捡起球
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.小明捡起球的过程中,对球有力,且有力的方向上的移动距离,故手对球做功,故A符合题意;
B.小明将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,手对球没有做功,故B不符合题意;
C.球在空中飞,小明没有对球施加力,手对球没有做功,故C不符合题意;
D.落地后继续滚动,人对球没有力的作用,手对球没有做功,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图,A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体。将它们串联后接入电路,闭合开关,这两段导体的电阻及它们两端电压大小关系正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,A的横截面积大于B的横截面积,由导体电阻的影响因素可知,在导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越小电阻越大,因此B段的电阻大于A段的电阻,即。由串联电路的电流特点可知,通过两导体的电流相等,由欧姆定律的变形式U=IR可知,B段导体两端的电压大于A段导体两端的电压,即。
故选B。
9. 如图所示的电路中,闭合开关后两灯泡均正常发光,两个电流表均有读数。下列说法正确的是( )
A. 灯泡与串联
B. 电流表测量通过灯泡的电流
C. 电流表和的示数始终相等
D. 电流表的示数一定大于的示数
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测量干路电流,即两个灯泡的总电流,电流表A1测量L1中的电流,故AB错误;
CD.并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数一定大于的示数,故D正确,C错误。
故选D。
10. 2024年的春晚长沙分会场,爬现了长沙和中联重科的智能制造。如图所示的履带式起重机,它的前端有滑轮组,可以用来吊装重型材料。下列说法正确的是( )
A. 滑轮组中的定滑轮是为了省力而设计的
B. 前端钢绳股数较多,是为了提高滑轮组的机械效率
C. 履带式的设计是为了增大起重机对地面的压强
D. 吊装重型材料匀速上升时,起重机对材料做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑轮组中的定滑轮是改变力的方向,故A错误;
B.前端钢绳股数较多,是为了省力,故B错误;
C.履带式的设计,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
D.吊装重型材料匀速上升时,对材料的拉力向上,材料在拉力的方向上通过距离,起重机对材料做功,故D正确。
故选D。
二、多项选择题
11. 抛铅球是初中学生运动会的项目之一,小强将球抛出后,球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 球在上升的过程中,重力势能增大
B. 球在运动的过程中,运动状态改变
C. 球运动到最高点时,受到平衡力的作用
D. 球在空中运动的过程,小强对球做了功
【答案】AB
【解析】
【详解】A.球在上升的过程中,质量不变,高度增加,则重力势能增大,故A正确;
B.球在运动过程中,速度的大小和方向都在改变,所以运动状态是变化的,故B正确;
C.实心球运动到最高点时,受空气阻力和重力作用,这两个力不在同一直线上,受力不平衡,故C错误;
D.球在空中运动的过程中,小强对球没有施加力的作用,所以小强对球不做功,故D错误。
故选AB。
12. 小明探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做法正确的是( )
A. 闭合开关S,电压表测量两端的电压
B. 只将导线①的下端改接到右端,闭合开关S,电压表测量两端的电压
C. 只将导线①的下端改接到左端,闭合开关S,电压表测量和的总电压
D. 只将导线②的下端改接到左端,闭合开关S,电压表测量两端的电压
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.如图所示,电压表直接并联在灯泡L2两端,故电压表测量灯泡L2的电压,故A正确;
B.只将导线①的下端改接到右端,此时电压表仍然直接并联在L2两端,测量灯泡L2的电压,故B正确;
C.只将导线①的下端改接到左端,闭合开关S,此时电压表直接并联在L1、L2两端,故电压表测量和的总电压,故C正确;
D.只将导线②的下端改接到左端,闭合开关S,电压表的正负接线柱接反了,不能够测量灯泡L1的电压,故D错误。
故选ABC。
13. “争创全国文明城市,建设活力魅力哈尔滨”。哈尔滨市启动了对部分老旧小区改造升级工程。工人利用滑轮组提升重480N的建筑材料,如图所示。已知工人对绳子的拉力F为200N,建筑材料在10s内匀速上升了5m,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮所受重力为280N B. 滑轮组所做的有用功为3000J
C. 拉力F的功率为300W D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知动滑轮上承重绳子的股数为n=3,根据
可得,动滑轮的重力为
故A错误;
B.该滑轮组提升重物时,做的有用功为
故B错误;
C.拉力做的功为
拉力F的功率为
故C正确;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选CD。
三、填空题
14. 某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,则导体的电阻是________Ω;若导体两端的电压为0V时,导体电阻是________Ω。
【答案】 ①. 10 ②. 10
【解析】
【详解】[1]已知导体两端电压U=6V,通过它的电流I=0.6A,导体的电阻为
[2]电阻是导体的一种性质,其影响因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在它两端的电压和通过它的电流无关,故当该导体两端电压为0V时,导体的电阻不变,仍为10Ω。
15. 为解决电动车充电难、充电安全问题,很多小区和单位安装了智能充电桩,如图,充电过程中的电动自行车相当于电路中的 _____(填电路元件),同一充电桩的各插座之间是 _____(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]充电过程中的电动自行车消耗了电能,相当于电路中的用电器。
[2]同一充电桩的电动自行车充电时互不影响,故同一充电桩的各插座之间是并联的。
16. 湿地公园能起到调节周边气温的作用,这是利用了水______较大的特性。小雨转晴后,公园里的花香味更浓,说明温度越高,分子热运动越______(选填“剧烈”或“缓慢”)。
【答案】 ①. 比热容 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1]湿地公园能起到调节周边气温的作用,这是因为水具有较大的比热容。比热容是物质的一种特性,它反映了物质吸热或放热的能力。水的比热容大,意味着在相同条件下,水吸收或放出的热量更多,因此温度变化相对较小。所以,在湿地公园中,由于水的比热容大,当周边气温升高时,水会吸收大量的热量而温度不会升得太高;当周边气温降低时,水会放出大量的热量而温度不会降得太低。这样,湿地公园就起到了调节周边气温的作用。
[2]小雨转晴后,公园里的花香味更浓。这是因为温度越高,分子的热运动越剧烈。分子热运动是指分子在不停地做无规则运动,这种运动与温度有关。温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象也就越明显。所以,在小雨转晴后,由于温度升高,花分子的无规则运动变得更加剧烈,扩散到空气中的花香味也就更浓。
17. 冬天来了,气温逐渐降低了,同学们的双手感到寒冷时,为了让手暖和起来,可以两手一起摩擦搓动使手温提高,这是用___________方法改变了手的内能,也可以将双手放在嘴边,然后呼出几口热气,这又是通过____________方法改变了手的内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]将两只手相互搓动,克服摩擦做功,机械能转化为手的内能,手的内能增大、温度升高,这是通过做功的方法改变物体的内能。
[2]将双手放在嘴边,然后呼出几口热气,手吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式改变手的内能。
18. 如图在练习使用滑动变阻器的实验中,若将滑片向左移动,小灯泡的亮度将会__________(选填:“变亮”“变暗”或“不变”),该实验设计能否将灯泡去掉,电流表直接与滑动变阻器相连,实验时去观察电流表的示数?请简要说明_____________。
【答案】 ①. 变亮 ②. 不能,因为移动滑片时可能发生短路
【解析】
【详解】[1]据图可知,电路为变阻器和灯泡串联,将滑片向左移动,变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,灯泡的亮度变亮。
[2]将灯泡去掉,电路为变阻器单独串联,当变阻器接入电路中的阻值为0时,会发生电源短路,因此不能去掉灯泡。
19. 盐田港是粤港澳大湾区国际航运枢纽港,港口装卸货柜箱时,起重机上的滑轮起到了关键作用。如图所示,起重机将质量为30t的货柜箱匀速提升5m,滑轮上钢绳自由端拉力为,该机械所做的有用功为______J,机械效率为______%。请提出一种可以提高该起重机机械效率的方法______。(g取10N/kg)
【答案】 ①. ②. 75 ③. 增大货物重力或减小动滑轮重力或减小摩擦或减轻绳重。
【解析】
【详解】[1]该机械所做的有用功为W有=Gh=mgh=30×103kg×10N/kg×5m=1.5×106J
[2]由图可知,承担物重绳子的股数为n=2,该滑轮组的机械效率为
[3]增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。因此可以增大货物重力或减小动滑轮重力或减小摩擦或减轻绳重。
20. 如图所示是在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景。汽车质量为1500kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,利用此滑轮组用4000N拉力拉动汽车在30s内运动了6m。忽略绳子和滑轮自重,此时滑轮组的机械效率为______,拉力做功的功率为______W。(g=10N/kg)
【答案】 ①. 75% ②. 1600
【解析】
【详解】[1]由图得
拉力做的总功为
有用功为
此时滑轮组的机械效率为
[2]拉力做功的功率为
21. 柱形水杯的质量M=100g,外底面积100cm2,高为10cm,漂浮在容器中水面上。向水杯中加水,水杯外底到容器底部的距离h与加水质量m的关系如图乙所示,未加水时,水杯受到的浮力是_______N。水杯的容积为______cm3;加水量从800g~m2的过程中浮力对水杯做功_______。()
【答案】 ①. 1 ②. 800 ③. 0.045
【解析】
【详解】[1]水杯漂浮在水面上,故水杯受到的浮力大小与重力大小相等,即
[2]根据题图乙可知,当加入的水质量为800g时,之后h不再减小,说明此时水杯内装满了水,由于水杯漂浮在水面上,继续加水,水会溢出,容器内的水面会升高,当加入的水的质量超过m2时,容器中的水已加满,故h不再发生变化。水杯的容积
[3]水杯加满水后依旧处于漂浮状态,故水杯受到的浮力
该过程中浮力对水杯做的功
四、作图题
22. 按要求作图;
(1)请参照吸气冲程示意图甲,画出压缩冲程示意图,要求画出活塞、曲轴的位置及阀门的开闭情况;
(2)请根据伏安法测量电阻的电路图连接实物图。(要求线路不能交叉,电流表接0.6A量程,电压表接3V量程。)
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
吸气冲程的下一个冲程为压缩冲程,此时进气门和排气门都关闭,曲轴转过半圈,活塞向上运动,如图所示:
【小问2详解】
由电路图可知,用伏安法测量电阻时,应使待测电阻和滑动变阻器串联,电流表串联接在电路中,且接0.6A量程,电压表并联在待测电阻两端,且接3V量程,电流表和电压表都是“正进负出”,如图所示:
五、实验探究题
23. 在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节。
(2)如图乙所示,需要在B点挂上______个钩码,杠杆将在水平位置平衡;若两侧各减小一个钩码,杠杆______侧会下降。
(3)多次实验后,记录的数据如表所示,可得杠杆平衡的条件是:______(用表中的字母表示)。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
3
(4)如图丙所示,杆秤是我国古老的衡量工具,某杆秤的秤盘因不慎磕坏,缺了一小块,如果杆秤不进行调零,继续使用该杆秤,测量结果将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 是 ②. 右
(2) ①. 4 ②. 右
(3)
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态,因此图甲杠杆是处于平衡状态;由图甲可知,杠杆左低右高,根据“左高左调,右高右调”,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
[1]当左侧拉力
力臂时,由杠杆平衡条件知,,即
解得。故需要在B点挂4个钩码。
[2]当两边各减小一个钩码时,左侧
右侧
右侧力与力臂的乘积大,故杠杆右侧下降。
【小问3详解】
由记录的数据进行分析,,
可得、、、之间的关系是:。
【小问4详解】
由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,在测量时需要多放物品去不足缺口处的质量,所以,在m砣g×l砣不变时,测量结果偏小。
24. 某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
0.5
1
1.2
2
电流/A
0.1
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉______;
(2)闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是______;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为______V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第______次实验数据,依据是:______;
(5)分析表格中有效实验数据,可得结论:______。
【答案】(1) (2)对电流表调零
(3)1.6 (4) ①. 1 ②. 电路中最小电流为0.12A
(5)导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
【小问1详解】
要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
【小问2详解】
如图乙所示,闭合开关前电流表指针未指在零刻度线处,则应对电流表调零。
【小问3详解】
如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.6V。
【小问4详解】
[1][2]定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电路中最小电流为
所以第1次实验数据是拼凑的。
【小问5详解】
分析表格中有效实验数据可知,对应电压与电流的比值为一个定值,所以可得:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
25. 小明测量小灯泡的电阻。所用器材有学生电源(输出电压调至)、小灯泡L(额定电压为)、滑动变阻器、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干。正确操作获得数据如下表所示。
序号
1
0
0
24.4
2
0.5
0.10
25.0
5.00
3
1.5
0.20
26.3
7.50
4
2.0
0.24
28.2
8.33
5
2.5
0.26
30.7
9.62
6
3.0
0.30
32.2
10.00
(1)表格中第1组数据的电阻_______(选填“等于”或“不等于”);
(2)如图甲中有一根线连错了.请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(3)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表读数如表中第2组数据.为使小灯泡发光,小明可对滑动变阻器进行的操作是_______;
(4)每次测量时,小明用测温枪测量了灯泡的温度,如表中第四列数据.分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为_______;
(5)图乙为采用描点法得到小灯泡的图像,可判断此操作过程中滑动变阻器的图像近似为图丙中的_______(选填“A”“B”或“C”),判断的依据是_______。
【答案】(1)不等于 (2)
(3)向左调节滑片 (4)灯丝电阻随温度的升高而增大
(5) ①. C ②. 滑动变阻器与灯泡串联,串联电路电流处处相等,各用电器两端电压之和等于电源电压,即小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压,故C符合题意,AB不符合题意,故选C。
【解析】
【小问1详解】
电阻是导体的属性,电阻大小由导体材料,横截面积,长度决定,与两端电压和流经电流无关,因此表格中第1组数据的电阻不为0Ω。
【小问2详解】
图中滑动变阻器与灯泡并联,且电压表串联在电路中了,应该将滑动变阻器与灯泡串联,且电压表并联在灯泡两端,修改如下:
【小问3详解】
正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表和电流表读数如表中第2组数据,可知电压、电流过小导致灯泡不发光,由可知应该将滑动变阻器阻值调小,即向左调节滑片。
【小问4详解】
分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为:灯丝电阻随温度的升高而增大。
【小问5详解】
[1][2]滑动变阻器与灯泡串联,串联电路电流处处相等,各用电器两端电压之和等于电源电压,即小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压,故C符合题意,AB不符合题意,故选C。
26. 如图甲所示,“探究导体中电流与电阻的关系实验中,选用的实验器材有:学生电源(电压为),定值电阻四个(),导线若干。
实验次数
1
2
3
4
电流I/A
0.5
0.25
0.125
0.1
电阻R/
5
10
20
25
乙
(1)在连接电路的过程中,开关必须处于___________状态;
(2)请将图甲中的实物电路连接完整,要求闭合开关,滑片P向B端移动时电路中电流变大;(导线不得交叉)
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到不同的位置,发现电流表无示数,电压表有示数,产生这种现象的原因可能是:___________(选填“R断路”,“R短路”);
(4)正确连接电路后,小明先用的电阻进行实验,移动滑片,读出并记录电流表示数。接着更换的电阻,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数与上次相同,再读出并记录电流表的示数;
(5)将实验数据记录在表中,如图乙,得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与电阻成___________;
(6)为了完成整个实验,滑动变阻器的阻值至少为___________。
【答案】(1)断开 (2)
(3)R断路 (4)A
(5)反比 (6)20
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
闭合开关S,滑片P向B端移动时电路中电流变大,即电阻变小,故选择B接线柱接入电路,如下图
【小问3详解】
电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源是连通的,则与电压表并联的电路断路,所以产生这种现象的原因R断路。
【小问4详解】
根据串联电路的分压原理知道,将定值电阻10Ω由改接成5Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压的规律知道,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理知道,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数不变。
【小问5详解】
分析表格中的数据分析,电阻增大为几倍,电流减小为几分之一,说明电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问6详解】
根据表格中电流I随电阻R变化数据,可求出定值电阻的电压大小为
根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
六、计算题
27. 用如图所示的滑轮组将重G=1200N的物体在20s内匀速吊起2m,作用在绳子自由端的拉力F=500N。如果不计绳子的重力和各处摩擦力,求:
(1)该滑轮组的动滑轮重;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组此时的机械效率。
【答案】(1)300N;(2)150W;(3)80%
【解析】
【详解】解:(1)从图可知,3段绳子分担动滑轮重,滑轮组的动滑轮重
(2)拉力F做的功为
拉力F做功的功率
(3)该滑轮组此时的机械效率
答:(1)该滑轮组的动滑轮重为300N;
(2)拉力F做功的功率为150W;
(3)该滑轮组此时的机械效率80%。
28. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路.如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,闭合开关S后,
(1)当环境温度为20 ℃时,电压表示数为2 V,电源电压多大?此时R1的电功率是多少?
(2)如果将R、R1并联在该电路两端,当干路电流为0.5 A时,环境温度是多少?
【答案】(1)6 V;(2)30℃
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,R1与R串联,电压表测R两端的电压。
解:(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,电压表的示数为2V时电路中的电流
=0.1A
当t=20℃时,由乙图可知Rl=40Ω,则R1两端的电压
U1=IR1=0.1A×40Ω=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UR+U1=2V+4V=6V
(2)如果将R、R1并联在该电路两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R的电流
=0.3A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R1的电流
I1′=I′-IR=0.5A-0.3A=0.2A
电阻R1的阻值
=30Ω
由图乙知,此时温度为30℃。
答:(1)电源电压是6V;
(2)将R、R1并联在电路两端,当干路电流为0.5A时,环境温度是30℃。
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