江苏省镇江市2025—2026学年九年级上学期期末物理模拟练习卷
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内容正文:
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2025—2026学年九年级上学期期末物理模拟练习卷(江苏·镇江)
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
(选择题 共24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1.下列不是电功率单位的是( )
A.W B.V•A
C.kW•h D.J/s
2.下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电冰箱
C.电视机 D.电风扇
3.下列估测最接近实际的是( )
A.人骑自行车的功率约
B.家用荧光灯正常工作时的电流约
C.家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约
D.从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶,人对鸡蛋所做的功约
4.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。以下说法正确的是( )
A.酒精燃烧越充分,其热值越大
B.纸杯飞出去时,易拉罐对纸杯做了功
C.纸杯飞出去时,易拉罐内气体的内能减小
D.纸杯飞出过程中的能量转化,与内燃机的压缩冲程相同
5.如图所示是某款智能垃圾桶,当用手点击桶上的接触式开关(S接触闭合),垃圾桶开始进入智能工作状态,指示灯亮起;如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
6.如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭,若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端 B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端 D.用完好的灯L0并联在L两端
7.下列说法正确的是( )
A.铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B.发光二极管由超导体材料制成
C.电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
D.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡可能是并联
8.甲、乙两个小灯泡并联接入电路,如图所示,甲比乙亮,下列判断错误的是( )
A.I甲>I乙 B.U甲=U乙
C.R甲>R乙 D.P甲>P乙
9.如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车,如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于吊车与绞车的认识,下列说法错误的是( )
A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度
C.图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向
10.小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当Q接触到的酒精气体浓度越大时( )
A.Q的电阻RQ越大 B.电路消耗的总功率越小
C.电压表与电流表的示数乘积变大 D.电压表与电流表的示数之比变小
11.如图所示为小明家中配电箱内的空气开关,①为总开关,②为控制照明灯的开关,③为控制插座的开关。下列分析正确的是( )
A.若①自动断开,可能是由于电路中的总电流过小
B.若只有②自动断开,一定是由于照明灯断路
C.若只有③自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大
D.若某个空气开关自动断开,排除故障后需更换该空气开关
12.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“50Ω 1A”。闭合开关,在保证电路元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过滑动变阻器的电流与其阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V
B.小灯泡的电阻为5Ω
C.滑动变阻器的最大功率为0.8W
D.整个电路电功率最小时,10s内滑动变阻器消耗的电能为5J
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共28分。)
13.华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示,现将华为手机甲置于手机乙上,就能给手机乙充电,此时的甲手机相当于电路中的 (填电路元件名称),此时甲手机的能量转化主要是 能转化为 能。
14.体育课上进行坐位体前屈体质测试原理如图所示。电源电压恒为6V,R1为30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,电流表示数 (变大/变小/不变)。当推动挡板P到A端时,电压表示数是 V。国家体质标准中九年级男生坐位体前用成绩大于17.8cm为优秀,若小林进行测试时电压表示数为3V,通过计算可知小林的成绩是 cm。
15.某单缸四冲程汽油机,飞轮每分钟转2400转,则每秒对外做功 次。为了提高汽油机的效率,需要在 冲程让燃料更加充分燃烧,此时汽油的热值 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
16.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则R1两端电压为 V,R2两端电压为 V,开关断开后,电压表示数为 V。
17.如图是小华家的电能表,由铭牌可知:
(1)该表能长期正常运行的最大电流是 A;
(2)该表所在电路允许的最大功率为 W;
(3)当家里只有一台 kW的空调机连续工作1min时,该电能表的指示灯闪了160次。
18.“可燃冰”作为新能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃.[,]
19.一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡(不考虑温度影响)和一个电阻箱的旋钮;盒内只有灯泡和电阻箱两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示。
实验序号
电阻箱阻值R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)由实验可知灯泡和电阻箱的连接方式是 联,灯泡工作时的电阻是 Ω;
(2)第二次实验中,电流表示数是 A,整个电路1min消耗的电能是 J。
20.如图所示,斜面长4m,高1m,工人用200N沿斜面方向的力将重为600N的箱子匀速推到车上,在此过程中工人做的有用功为 J,额外功为 J,斜面机械效率为 。
21.如图所示是小明家电热饮水机的简化电路示意图,该电热饮水机有加热挡和保温挡,加热挡电功率为1200W,已知电阻,当只闭合开关S时电热饮水机处于 挡,该电热水器的阻值为 Ω,保温挡功率为 W。
三、解答题(本题共9个小题,共48分。解答28、29、30题时应有必要的解题过程)
22.(2分)如图,在杠杆中画出其受到的阻力及能使其保持平衡的最小动力F的示意图。
23.(2分)如图所示的油量表由电压表改装而成,请将电压表连入电路,使油量减少时电压表示数减小。
24.(2分)在图虚框内接一个保险丝,另一处用导线连接,并将插座连接补充完整。
25.(5分)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示位置静止,此时杠杆 (是/不是)处于平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调,直至在水平位置平衡;
(2)如图(b),在A点挂3个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,g取10N/kg,弹簧测力计的示数为 N;
(3)如图(c),左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平方向平衡,能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是 ;
A.B.
C.D.
(4)如图(d),小刚实验时发现,当杠杆水平平衡时,与小明得出的杠杆平衡条件不相符,可能的原因是 。
26.(7分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小强同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球达到水平面的 相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是,让小球 ;
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时, ;
(3)三次实验中,碰撞前动能最小的是图 (甲/乙/丙)中的小球,依据是 ;
(4)小强同学联想到在“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从同一斜面顶端由静止滑下,比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中,物体的动能最终都转化为 能,这是因为 。
27.(8分)图甲是小明同学设计的测小灯泡正常发光时电功率的实验电路(灯泡的额定电压)。
(1)小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 ;
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)正确操作后,小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,则应向 (左/右)端移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数等于 时为止,此时电流表的示数(如图乙所示)为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)同组的小红同学也设计了一个电路图(如图丙),测出了该小灯泡正常发光时的电功率,其中定值电阻R的阻值为25Ω,正确操作过程如下:
①只闭合开关S和,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 A;
②只闭合开关S和 ,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为;
③小灯泡额定功率表达式为 (用符号表示)。
28.(6分)如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,通过R1的电流为0.2A,若电流表示数为0.3A,求:
(1)则通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
29.(8分)某工人利用如图所示的滑轮组,将重力为810N的物体在10s内匀速提升了2m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为90%。
试求:(1)有用功是多少?
(2)拉力F是多少?
(3)拉力F的功率是多少?
30.(8分)如图是某充电式暖宝宝的简化电路图。该充电式暖宝宝可以通过、、,三个开关的断开与闭合实现三个挡位(高温、中温、低温)的变化,只闭合时,该挡对应功率为22W;只闭合时,该挡对应功率为44W。
(1)当暖宝宝处于高温挡时,各开关闭合断开情况是 。
(2)若暖宝宝里装有1kg水,用中温挡加热,不计热量损失,需要多长时间可以使水温由28℃升高到50℃?【】
(3)电热丝的阻值是多少?
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025—2026学年九年级上学期期末物理模拟练习卷(江苏·镇江)
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
(选择题 共24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1.下列不是电功率单位的是( )
A.W B.V•A
C.kW•h D.J/s
【答案】C
【详解】在物理学中,
A.W是电功率的基本单位,故A不符合题意;
B.V是电压的单位,A是电流的单位,由P=UI知,V•A是电功率的单位,故B不符合题意;
C.kW•h是电能的单位,故C符合题意;
D.J是电能的单位,s是时间的单位,由知,J/s是功率的基本单位,故D不符合题意。
故选C。
2.下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电冰箱
C.电视机 D.电风扇
【答案】A
【详解】A.电饭锅工作时,主要将电能转化为内能,是利用电流的热效应,故A符合题意;
B.电冰箱工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电视机工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,故C不符合题意;
D.电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选A。
3.下列估测最接近实际的是( )
A.人骑自行车的功率约
B.家用荧光灯正常工作时的电流约
C.家用挂壁空调正常工作1h消耗电能约
D.从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶,人对鸡蛋所做的功约
【答案】B
【详解】A.人骑自行车的功率约,故A不符合题意;
B.家用荧光灯的功率一般为40W,正常工作时的电流为
接近,故B符合题意;
C.家用挂壁空调功率约为1kW,正常工作1h消耗电能约,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋重约0.5N,从地上捡起一个鸡蛋缓慢举过头顶举高的高度约2m,人对鸡蛋所做的功约为
故D不符合题意。
故选B。
4.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。以下说法正确的是( )
A.酒精燃烧越充分,其热值越大
B.纸杯飞出去时,易拉罐对纸杯做了功
C.纸杯飞出去时,易拉罐内气体的内能减小
D.纸杯飞出过程中的能量转化,与内燃机的压缩冲程相同
【答案】C
【详解】A.燃料的热值是燃料的一种特性,热值的大小与燃料的种类有关,与质量和燃烧情况等无关,因此酒精是否充分燃烧,其热值不变,故A错误;
BC.纸杯飞出去时,易拉罐内的酒精燃烧产生的气体对纸杯做功,气体的内能减小,故B错误,C正确;
D.纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,内燃机的压缩冲程中将机械能转化为内能,两者能量转化不同,故D错误。
故选C。
5.如图所示是某款智能垃圾桶,当用手点击桶上的接触式开关(S接触闭合),垃圾桶开始进入智能工作状态,指示灯亮起;如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖。符合上述情况的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如果再将手移至桶盖上方(S红外闭合)或用脚轻踢垃圾桶(S震动闭合),均可启动电机打开桶盖,说明S红外和S震动并联,且独立控制电动机;由题意可知,智能垃圾桶工作的前提是垃圾桶开始进入智能工作状态,所以接触式开关S接触在干路上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭,若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端 B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端 D.用完好的灯L0并联在L两端
【答案】C
【详解】A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,故A不符合题意;
B.将电流表并联在L两端,若电流表有示数,说明L断路,若电流表无示数,说明R断路,故B不符合题意;
C.用完好的导线并联在L两端,则L被短路,且无法判断电路中是否有电流通过,因此无法检测出故障,故C符合题意;
D.用完好的灯L0并联在L两端,若L0发光,则说明L断路,若L0不发光,说明R断路,故D不符合题意。
故选C。
7.下列说法正确的是( )
A.铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
B.发光二极管由超导体材料制成
C.电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
D.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡可能是并联
【答案】D
【详解】A.铅笔芯是导体,橡皮和塑料吸管是绝缘体,故A错误;
B.发光二极管由半导体材料制成,故B错误;
C.电源是提供电压的装置,电路中有电源且电路是闭合的,就一定会产生电流,故C错误;
D.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡的规格相同,这两个灯泡可能是并联,故D正确。
故选D。
8.甲、乙两个小灯泡并联接入电路,如图所示,甲比乙亮,下列判断错误的是( )
A.I甲>I乙 B.U甲=U乙
C.R甲>R乙 D.P甲>P乙
【答案】C
【详解】甲、乙两个小灯泡并联接入电路,如图所示,甲比乙亮,表明甲的实际功率大于乙的实际功率,即P甲>P乙,根据并联电路电压的规律,并联电路两端电压等于电源电压,则U甲=U乙,由可知,电压相同时,R甲<R乙,由欧姆定律可知,电压相同时,I甲>I乙,故ABD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
9.如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车,如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于吊车与绞车的认识,下列说法错误的是( )
A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度
C.图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向
【答案】C
【详解】A.图甲所示,吊车顶端是定滑轮,改变力的方向,中间是轮轴,绕着共同的一个轴转动,故A正确,不符合题意;
B.轮轴省力,但是费距离,故工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度,故B正确,不符合题意;
C.图乙的绞车是两个定滑轮和轮轴构成的,故C错误,符合题意;
D.图乙中,定滑轮只能够改变力的方向,不能改变力的大小,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当Q接触到的酒精气体浓度越大时( )
A.Q的电阻RQ越大 B.电路消耗的总功率越小
C.电压表与电流表的示数乘积变大 D.电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【详解】A.由电路图知,定值电阻R与气敏元件Q串联,电压表测定值电阻的电压。检测时,酒精浓度越大,电压表示数越大,据欧姆定律得,此时电路中的电阻应越小,而R是定值电阻,那么Q的电阻应越小,故A不符合题意;
B.当Q接触到的酒精气体浓度越大时,电路中的总电阻越小,则通过电路的电流越大,而电源的电压不变,根据P=UI得,电路消耗的总功率越大大,故B不符合题意;
CD.当Q接触的酒精气体浓度越大时,通过电路的电流越大,电压表与电流表的示数之比即为定值电阻阻值,而R的阻值不变,据U=IR得,R两端的电压变大,那么电压表与电流表的示数乘积变大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
11.如图所示为小明家中配电箱内的空气开关,①为总开关,②为控制照明灯的开关,③为控制插座的开关。下列分析正确的是( )
A.若①自动断开,可能是由于电路中的总电流过小
B.若只有②自动断开,一定是由于照明灯断路
C.若只有③自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大
D.若某个空气开关自动断开,排除故障后需更换该空气开关
【答案】C
【详解】A.若①自动断开,是由于电路中的总电流过大,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B.若只有②自动断开,即控制照明灯的开关自动断开,可能是照明灯短路,也可能是照明灯总功率过大,故B错误;
C.若只有③自动断开,即控制插座的开关自动断开,可能是插座中接入用电器的总电功率过大,故C正确;
D.家中空气开关跳闸断开后,应该排除故障后再将其闭合,不需要更换该空气开关,故D错误。
故选C。
12.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的阻值不变,滑动变阻器R的规格是“50Ω 1A”。闭合开关,在保证电路元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过滑动变阻器的电流与其阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V
B.小灯泡的电阻为5Ω
C.滑动变阻器的最大功率为0.8W
D.整个电路电功率最小时,10s内滑动变阻器消耗的电能为5J
【答案】D
【详解】AB.由甲图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中的电流。由乙图可知,当滑动变阻器接入电阻为10Ω时,电路中的电流最大为0.3A,所以电源电压
……①
当滑动变阻器接入电阻为50Ω时,电路中的电流最小为0.1A,所以电源电压
……②
由①②可得,灯泡L的电阻
电源电压
故AB错误;
C.滑动变阻器的电功率
所以,当
时,此时电路安全,并且在滑动变阻器的调节范围内,滑动变阻器的电功率最大,最大为
故C错误;
D.由P=UI可知,当电压一定时,电流最小,整个电路电功率最小。由题意可知,电路中的电流为0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为50Ω,所以10s内滑动变阻器消耗的电能
故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共28分。)
13.华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示,现将华为手机甲置于手机乙上,就能给手机乙充电,此时的甲手机相当于电路中的 (填电路元件名称),此时甲手机的能量转化主要是 能转化为 能。
【答案】 电源 化学 电
【详解】[1]给乙手机充电时,甲手机给乙手机提供电能,甲手机相当于电路中的电源。
[2][3]甲手机消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能。
14.体育课上进行坐位体前屈体质测试原理如图所示。电源电压恒为6V,R1为30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,电流表示数 (变大/变小/不变)。当推动挡板P到A端时,电压表示数是 V。国家体质标准中九年级男生坐位体前用成绩大于17.8cm为优秀,若小林进行测试时电压表示数为3V,通过计算可知小林的成绩是 cm。
【答案】 不变 4.5 20
【详解】[1]闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流。串联电路总电阻等于各部分电阻之和,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2接入电路的电阻不变,电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知,挡板移动过程中,电路中电流不变。
[2]挡板P在B端时,电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律可知,R1两端的电压为
U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V
当推动挡板P到A端时,电压表与R2的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,R2两端的电压为
U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V
即电压表示数是4.5V。
[3]电阻R2的阻值为
小林进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值为
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,故小林同学的成绩为
15.某单缸四冲程汽油机,飞轮每分钟转2400转,则每秒对外做功 次。为了提高汽油机的效率,需要在 冲程让燃料更加充分燃烧,此时汽油的热值 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 20 做功 不变
【详解】[1]四冲程汽油机的飞轮转速2400r/min=40r/s即汽油机飞轮每秒转40圈,由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每秒对外做功20次。
[2]做功冲程中,燃料燃烧膨胀做功,将内能转化为机械能,提高热机效率可以让其在做功冲程使燃料充分燃烧。
[3]热值是燃料的一种性质,与燃料是否完全燃烧无关,故汽油的热值不变。
16.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,则R1两端电压为 V,R2两端电压为 V,开关断开后,电压表示数为 V。
【答案】 2 4 6
【详解】[1]如图,闭合开关,两个电阻串联,电压表测R2两端的电压,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,R2两端的电压为4V;R1两端电压为
[2]开关断开后,电压表和R1串联在电源两端,电压表测电源电压,电压表示数为6V。
17.如图是小华家的电能表,由铭牌可知:
(1)该表能长期正常运行的最大电流是 A;
(2)该表所在电路允许的最大功率为 W;
(3)当家里只有一台 kW的空调机连续工作1min时,该电能表的指示灯闪了160次。
【答案】(1)40
(2)8800
(3)3
【详解】(1)电能表示数规格“10(40)A”中“10A”表示基本电流,它是确定电能表有关特性的电流值,“40A”是电能表能满足测量准确要求,且能长期正常运行的最大电流值。
(2)电能表的额定电压为220V,则该表所在电路允许的最大功率为
(3)3200imp/(kW·h)表示用电1kW·h电能表上的指示灯闪烁3200次,当电能表的指示灯闪了160次时,该空调消耗的电能
1min内该空调的功率
18.“可燃冰”作为新能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大。以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃.[,]
【答案】 热值 1250
【详解】[1]根据可知,质量相同的情况下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。
[2]由题意可知,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
[3]将水从20℃加热至100℃,水的质量为
19.一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡(不考虑温度影响)和一个电阻箱的旋钮;盒内只有灯泡和电阻箱两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示。
实验序号
电阻箱阻值R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)由实验可知灯泡和电阻箱的连接方式是 联,灯泡工作时的电阻是 Ω;
(2)第二次实验中,电流表示数是 A,整个电路1min消耗的电能是 J。
【答案】(1) 并 10
(2) 0.9 162
【详解】(1)[1]由图知,电流表串联在密封盒之外,测电路中的总电流;由表格数据可知,变阻器接入电路中的电阻时,电路的总电流,电路的总电阻
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,由可知,灯泡和变阻器的连接方式是并联。
[2]因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即
解得,即灯泡工作时的电阻是10Ω。
(2)[1]第二次实验中,变阻器接入电路中的电阻时,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡的电流不变,则灯泡的电阻不变, 此时电路的总电阻
则此时电流表的示数
[2]整个电路1min消耗的电能是
20.如图所示,斜面长4m,高1m,工人用200N沿斜面方向的力将重为600N的箱子匀速推到车上,在此过程中工人做的有用功为 J,额外功为 J,斜面机械效率为 。
【答案】 600 200 75%
【详解】[1]工人做的有用功为
[2]工人做的总功为
工人做的额外功为
[3]斜面机械效率为
21.如图所示是小明家电热饮水机的简化电路示意图,该电热饮水机有加热挡和保温挡,加热挡电功率为1200W,已知电阻,当只闭合开关S时电热饮水机处于 挡,该电热水器的阻值为 Ω,保温挡功率为 W。
【答案】 保温 44 100
【详解】[1]当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,当两开关都闭合时,两电阻并联,根据并联电阻的规律,可知两开关都闭合时,电路的电阻小于R2,根据可知,只闭合开关S时电热饮水机的功率小,处于保温挡。
[2][3]两电阻并联时为加热挡,加热挡电功率为1200W,已知电阻,此时R2的功率即保温挡的功率为
故此时R1的功率为
P1=1200W-100W=1100W
该电热水器的阻值为
三、解答题(本题共9个小题,共48分。解答28、29、30题时应有必要的解题过程)
22.(2分)如图,在杠杆中画出其受到的阻力及能使其保持平衡的最小动力F的示意图。
【答案】
【详解】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OR作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,过R点垂直于OR做向上的力,即为使轻质杠杆保持平衡的最小的动力F的示意图;阻力F阻是重物G对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下,如下图所示:
23.(2分)如图所示的油量表由电压表改装而成,请将电压表连入电路,使油量减少时电压表示数减小。
【答案】
【详解】由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,油量减少时,滑片会向上移动,R接入电路的电阻变大,由串联电路电阻的变化规律知电路的总电阻变大,根据可知,电路中电流变小,由U=IR可知定值电阻两端的电压变小,由题意可知油量减少时,电压表示数减小,所以电压表并联在定值电阻R0的两端,如下图所示:
24.(2分)在图虚框内接一个保险丝,另一处用导线连接,并将插座连接补充完整。
【答案】
【详解】家庭电路中,为了保证安全,开关、保险丝应该安装在火线上,保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连,确定上方的导线是火线,零线接到灯泡的螺旋套,中间导线是零线,下面的导线是零线,保险丝应该安装在火线上,三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图:
25.(5分)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示位置静止,此时杠杆 (是/不是)处于平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调,直至在水平位置平衡;
(2)如图(b),在A点挂3个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,g取10N/kg,弹簧测力计的示数为 N;
(3)如图(c),左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平方向平衡,能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是 ;
A.B.
C.D.
(4)如图(d),小刚实验时发现,当杠杆水平平衡时,与小明得出的杠杆平衡条件不相符,可能的原因是 。
【答案】 是 右 2.25 B 杠杆自重
【详解】(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动状态,都是平衡状态,所以图示中的杠杆处于平衡状态。
[2]图(a)中,杠杆的左端下沉,应向右调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]图(b)中A点处四个钩码的重力
设杠杆每小格的长度为L,据杠杆的平衡条件有
解得F=2.25N,所以弹簧测力计的示数为2.25N。
(3)[4]图(c)中,左边钩码个数和位置保持不变,即阻力和阻力臂不变,弹簧测力计的作用点固定不变,随着测力计与水平方向的角度θ增大,动力(弹簧测力计的作用力)臂增大,据杠杆平衡条件知,动力减小,即弹簧测力计的示数减小,当θ为90°时,动力臂最大,动力最小。当θ大于90°时,动力臂减小,动力增大,但θ为0°或180°时,动力臂为0,杠杆无法平衡,因此θ不能为0°或180°。
故选B。
(4)[5]让杠杆在水平位置平衡,支点位于杠杆的中点即杠杆的重心处,可避免杠杆自重对实验的影响。图(d)中,杠杆的支点在右侧,杠杆的重心与支点不重合,则杠杆的自重会对实验造成影响,得出的结论与小明的杠杆平衡条件不相符。
26.(7分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小强同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球达到水平面的 相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是,让小球 ;
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时, ;
(3)三次实验中,碰撞前动能最小的是图 (甲/乙/丙)中的小球,依据是 ;
(4)小强同学联想到在“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从同一斜面顶端由静止滑下,比较在不同水平表面滑行的距离。这两个实验中,物体的动能最终都转化为 能,这是因为 。
【答案】速度 从斜面同一高度由静止释放 物体速度越大,物体的动能越大 丙 纸盒被撞移动的距离最短 内能 克服摩擦力(阻力)
【详解】(1)[1]动能的大小于物体的质量和运动速度有关,要探究动能大小与物体质量的关系,应控制铁球的速度相同,即应保证铁球达到水平面的初速度相同。
[2]为保证铁球达到水平面的初速度相同,应让铁球从斜面的同一高度由静止释放。
(2)[3]甲、丙两次实验中铁球的质量相同,小球下降时的高度不同,到达水平面的初速度不同,铁球与纸盒在水平面上移动的距离不同,可以得出的结论物体质量相同时,物体的动能与物体运动速度有关,速度越大,动能越大。
(3)[4][5]由图可知,三次实验中,丙图中铁球与纸盒共同移动的距离最短,故丙图中的小球在碰撞前动能最小。
(4)[6][7]两个实验中,不管是小车还是铁球从斜面运动到水平面后,由于受到阻力的作用,在水平面上运动一段路程后最终都会停下来,由于克服阻力做功,物体的动能最终都转化为内能。
27.(8分)图甲是小明同学设计的测小灯泡正常发光时电功率的实验电路(灯泡的额定电压)。
(1)小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 ;
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)正确操作后,小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,则应向 (左/右)端移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数等于 时为止,此时电流表的示数(如图乙所示)为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)同组的小红同学也设计了一个电路图(如图丙),测出了该小灯泡正常发光时的电功率,其中定值电阻R的阻值为25Ω,正确操作过程如下:
①只闭合开关S和,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 A;
②只闭合开关S和 ,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为;
③小灯泡额定功率表达式为 (用符号表示)。
【答案】 C 右 2.5 0.3 0.75 0.1 S1 U额(I2-I1)
【详解】(1)[1]测小灯泡的电功率实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联在电路中,电压表测灯泡两端的电压,由图可知,电流表与灯泡并联了,将灯泡右侧连接电流表“0.6A”接线柱的导线改接到电压表负接线柱,如图:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器滑片在最大阻值处。闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是连通的,可能是小灯泡实际功率太小,电路中电阻太大,此时应该移动滑动变阻器滑片,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3][4][5][6]小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,要使灯泡正常发光,需提高灯泡两端的电压至2.5V,根据串联分压原理,应将滑动变阻器滑片向右移动,直到电压表示数为2.5V为止。图乙中电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[7][8][9]由图丙可知,只闭合开关S和S2,R与灯泡L并联,电流表测通过定值电阻R的电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为
闭合开关S和S1,电路的连接状态没有变化,此时电流表测干路的电流,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I2,通过小灯泡的电流为
I=I2-I1
小灯泡额定功率表达式为
P额=U额I=U额(I2-I1)
28.(6分)如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,通过R1的电流为0.2A,若电流表示数为0.3A,求:
(1)则通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.1A
(2)2V
(3)20Ω
【详解】(1)由题意可知,并联电路的电流规律可得
(2)此电路是并联电路,各支路电压相等,等于电源电压,即两端的电压等于电源电压,
(3)通过的电流为0.1A,两端的电压为2V,所以它的电阻为
29.(8分)某工人利用如图所示的滑轮组,将重力为810N的物体在10s内匀速提升了2m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为90%。
试求:(1)有用功是多少?
(2)拉力F是多少?
(3)拉力F的功率是多少?
【答案】(1)1620J;(2)450N;(3)180W
【详解】解:(1)有用功
W有=Gh=810N×2m=1620J
(2)由图可知,有2段绳子拉着动滑轮,总功
绳子自由度移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力的大小为
(3)拉力F的功率
答:(1)有用功是1620J;
(2)拉力F是450N;
(3)拉力F的功率是180W。
30.(8分)如图是某充电式暖宝宝的简化电路图。该充电式暖宝宝可以通过、、,三个开关的断开与闭合实现三个挡位(高温、中温、低温)的变化,只闭合时,该挡对应功率为22W;只闭合时,该挡对应功率为44W。
(1)当暖宝宝处于高温挡时,各开关闭合断开情况是 。
(2)若暖宝宝里装有1kg水,用中温挡加热,不计热量损失,需要多长时间可以使水温由28℃升高到50℃?【】
(3)电热丝的阻值是多少?
【答案】 、闭合,断开 2100s 1100Ω
【详解】(1)[1]由题意可知,只闭合S2时,R1与R2串联,只闭合S1时电路为R1的简单电路,闭合S1、S3时,R1与R2并联,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中 总电阻小于任何一个分电阻,所以,只闭合S2时,电路的总电阻最大,由
可知,电源电压一定时,电路的总功率最小,充电式暖宝宝处于低温挡, 同理可知,闭合S1,S3,S2断开时暖宝宝处于高温挡;只闭合S1时 暖宝宝处于中温挡。
(2)[2]不计热量损失,暖宝宝消耗的电能
由可得,用中温档加热时需要的时间
(3)[3]只闭合S1时,电路为R1的简单电路,暖宝宝处于中 温挡,则
只闭合S2时,R1与R2串联,充电式暖宝宝处于低温挡, 此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电热丝R2的阻值
R2=R-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω
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