内容正文:
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… 学校:
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姓名:
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班级:
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考号:
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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·盐城)
(共计27小题 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。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1.很多物理量的单位是以科学家名字命名的。下列以科学家的名字命名的物理量单位与其物理量对应正确的是( )
A.安培——电阻 B.瓦特——电压
C.焦耳——热量 D.欧姆——电流
【答案】C
【详解】安培是电流的单位;瓦特是功率的单位;焦耳是热量、能量、功的单位;欧姆是电阻的单位;故ABD错误,C正确。
故选C。
2.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。
3. 神舟二十二号飞船已于北京时间2025年11月25日12时11分在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,质量减小、热值减小
B.飞船加速上升过程中,重力势能增加
C.飞船加速上升过程中,动能减小
D.飞船加速上升过程中,机械能守恒
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的一种属性,与质量、是否完全燃烧无关,因此燃料燃烧过程中,质量减小,热值不变,故A错误;
BCD.飞船随火箭加速上升,在加速上升阶段,飞船速度变大,动能增大,高度升高,重力势能增大,机械能是动能和势能的总和,故机械能增大,故CD错误,B正确。
故选B。
4.取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极 B.该水果电池的电压是0.6V
C.电压表所用量程的分度值是0.5V D.水果电池把内能转化为电能
【答案】B
【详解】A.由图可知,电压表指针向右偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入,故铜片为水果电池的正极,故A错误;
B.电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以示数为0.6V,故B正确;
C.由图可知电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,故C错误;
D.水果电池将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
5.如图所示,关于简单机械,下列说法不正确的是( )
A.如图甲是一个费力杠杆
B.如图乙使用定滑轮可以改变力的方向
C.如图丙使用斜面可以省功
D.如图丁使用滑轮组可以省力
【答案】C
【详解】A.图甲为杠杆(如肱二头肌带动手臂运动),动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,故A正确,不符合题意;
B.定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时不省力,但可以改变力的方向(如升旗时定滑轮改变拉力方向),故B正确,不符合题意;
C.斜面是省力机械,但根据功的原理,使用任何机械都不省功(省力必然费距离,总功等于有用功加额外功,不会小于有用功),故C错误,符合题意;
D.滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,动滑轮可以省力,因此滑轮组能省力(省力程度取决于承担物重的绳子段数),故D正确,不符合题意。
故选C。
6.新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器,开关拨至“左”,左转向灯亮、蜂鸣器响;开关拨至“右”,右转向灯亮、蜂鸣器响,左、右转向灯不能同时亮,下列电路图设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,左右转向灯独立工作,互不影响,是并联的;左右转向灯任何一个亮,蜂鸣器都响,说明蜂鸣器在干路上,用一个单刀双掷开关控制,保证左、右转向灯不能同时亮,故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
7.有两盏白炽灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有 “220V 60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )
A.甲比乙更亮 B.乙比甲更亮
C.两灯一样亮 D.无法确定哪盏灯更亮
【答案】C
【详解】当甲乙两盏灯分别在其额定电压下发光时,其功率均为额定功率,由题意可知两盏灯的额定功率相同,故两灯一样亮,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.如图所示的实验电路,闭合开关S1、S2后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联 B.L1、L2的电流分别是0.5A、0.2A
C.开关S1只控制L1 D.断开S2,电流表A1示数变为0.3A
【答案】D
【详解】AC.由图可知,闭合开关S1、S2后,两灯并列连接,由此可知两灯是并联的;开关S1位于干路上,所以开关S1控制整个电路,故AC错误;
B,由图可知,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流。电流表A1的示数为0.5A,即干路电流I=0.5A,电流表A2的示数为0.2A,即通过L2的电流为0.2A,根据并联电路的电流规律可知,通过L1的电流为
故B错误;
D,断开开关S2时,L2支路断开,电流表A1测通过L1的电流。由于并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流不变,仍为0.3A,即电流表A1的示数变为0.3A,故D正确。
故选D。
9.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为,烧瓶内插入相同的温度计,下列说法正确的是( )
A.甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
B.甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系
C.通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数
D.乙、丙可探究不同物质吸热升温现象,物质吸热多少可用温度计示数的升高来表示
【答案】C
【详解】A.因为甲、丙电阻和加热的液体均不相同,存在多个变量,所以不能探究电阻丝产生电热的多少与电阻大小的关系,故A错误;
B.甲、乙电阻串联,电流相同,而电阻不同,所以不能探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系,故B错误;
C.因为,串联电路电流相同,根据,乙产热多,又因为都是加热相同质量的水,所以;因为,串联电路电流相同,根据,产热一样,但水的比热容大于煤油,根据丙升温多,所以,所以温度计示数的大小关系为,故C正确;
D.乙、丙电阻相同,因为串联电流相同,根据,产热一样,加热质量相同的不同物质,所以可以探究不同物质吸热升温现象,因为相同时间内产热一样,所以物质吸热多少用加热时间表示,故D错误。
故选 C。
10.如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( )
A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
C.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N
【答案】A
【详解】A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,故B错误;
C.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故C错误;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知
则
解得F=400N,即在A端施加的最小的力为400N,故D错误。
故选A。
11.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。
12.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变 B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.电压一定时,电阻和电流成正比 D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
【答案】D
【详解】A.根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;由欧姆定律可得,电压表的示数
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
故A错误;
B.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,不是0.2A,故B错误;
C.由图乙知, 电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
0.25A×10Ω=2.5V
……
0.1A×25Ω=2.5V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,但不能说电阻和电流成反比,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,根据分压原理,电阻分得的电压会变大;探究电流和电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由串联电路电压的规律要增大变阻器的电压,根据分压原理,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动,故D正确。
故选D。
二、填空题:本题共8小题,每空1分,共24分。
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的机械能,利用这一原理,可以制成 。
【答案】 做功 内 热机
【详解】[1][2][3]用酒精灯给试管中的水加热,产生大量的水蒸气,这些高温水蒸气对塞子做功,将塞子冲出;则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低;塞子由静止变为运动,其机械能增大,故一部分内能转化为机械能,利用这一原理,可以制成热机。
14.图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 (省力/费力)杠杆来设计,支点是 (A/B/C)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 (①/②)效果更好。
【答案】 省力 B ①
【详解】[1][2]为方便提水,根据题图可知,它是按照省力杠杆来设计的;由于轮围绕B点进行旋转,可知B点为其支点。
[3]为了更省力,开关应选用动力臂较大的,故开关应选用①。
15.如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用 表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1接入电路的阻值 ,油量表的示数 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】 电流 变大 变小
【详解】[1]图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的。
[2][3]由电路图可知,R0与R1串联,油量表(电流表)测电路中的电流,当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R1接入电路中电阻丝的长度变长,其阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即油量表的示数变小。
16.小明发现自家汽车上许多地方都用到了物理知识。
(1)照明大灯内功率较小的近光灯丝与功率较大的远光灯丝长度相同, 光灯(近/远)的灯丝较粗;
(2)发动机转速2400r/min,则每秒发动机完成 个冲程;
(3)发动机冷却液的主要成分是水,是利用了水的 。
【答案】 远 80 比热容大
【详解】(1)[1]根据电功率的变形公式
可知在电源电压相同时,功率大的电阻小,电阻的大小由材料、长度和横截面积决定,在材料和长度不变时,横截面积越大,电阻越小,所以功率大的远光灯的电阻小,灯丝材料和长度相同,电阻小的灯丝较粗。
(2)[2]由发动机转速2400r/min知每秒飞轮转40圈,由发动机一个工作循环飞轮转两圈,完成四个冲程做一次功,则飞轮转40圈,有80个冲程。
(3)[3]水的比热容较大,在质量和温度变化量相同时,水可以吸收更多的热量,因此发动机冷却液的主要成分是水,是利用了水的比热容大。
17.如图,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,实际用力为500N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 N,(g取10N/kg),若斜面高度、粗糙程度、物体重力都不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度 (选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
【答案】 80% 100 变大
【详解】[1]工人克服重物重力做的有用功为
工人所做的总功为
斜面的机械效率为
[2]工人做的额外功为
根据可得重物受到的摩擦力为
[3]若斜面高度、粗糙程度、物体重力都不变,由功的原理可得,要使拉力更小些,应使斜面的长度变大。
18.《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 J,这是采用 (选填“做功”或“热传递”)使酒的内能增加的;若这些热量由天然气完全燃烧来提供,则至少需要燃烧 m3的天然气[,q天然气=4×107J/m3]。
【答案】 3.4×104 热传递 8.5×10-4
【详解】[1]质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量
[2]酒从外界吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增大酒的内能。
[3]天然气的体积
19.小明家电能表如图所示,图中甲、乙分别是小明家5月初和6月初电能表的示数,请回答下列问题:
(1)小明家在5月总共用电 kW•h;
(2)由表盘可知,小明家接入用电器的总功率不能超 W;
(3)小明将某用电器单独接在该表上,当用电器工作5min后,电能表转盘转过60r,该用电器消耗的实际功率是 W。
【答案】 91.1 8800 200
【详解】(1)[1] 5月初电能表示数为5546.7kW•h,6月初电能表示数为5637.8kW•h,这个月总共用电
(2)[2]电能表上标志额定电压是220V,允许通过的最大电流是40A,故允许接入的用电器总功率
(3)[3]电能表转盘转过60r时,该用电器消耗的电能
该用电器消耗的实际功率是
20.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡 (选能/不能)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 A。若电源电压降为3V时,忽略温度对灯泡电阻的影响,此时电路的总功率为 W。
【答案】 能 1.1 0.75
【详解】[1]灯泡正常发光时的电流
IL==0.5A
由于
0.5A<0.6A
所以,由乙图可知R1的阻值为0Ω,此时R2被短路,灯泡L两端的电压为6V,能正常发光。
[2]当灯泡发生短路时,R1与R2并联,电路中的电流超过0.6A,根据图乙可知,通过R1的电流大于0.6A时阻值为10Ω,此时R1的阻值为10Ω,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电流表的示数
I=I1+I2==1.1A
[3]灯泡的电阻
RL==12Ω
若电源电压降为3V时,由I=可知电路中的电流小于0.6A,由乙图可知R1的阻值为0Ω,此时R2被短路,只有灯泡的简单电路,此时电路的总功率为
P==0.75W
三、解答题:本题7小题,共52分。解答26、27题时应有解题过程。
21.用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察 来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为 的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的 的关系。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
镍铬合金
0.5
0.5
【答案】 电流表示数 BD 材料(或横截面积)
【详解】[1]闭合开关,根据电流的流法可知,电阻丝、电流表、灯泡串联接入电路,电阻丝的阻值越大,电路的电流越小,所以可通过观察电流表示数,来精确比较导体电阻的大小。
[2]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体电阻的横截面积和材料相同,观察表格中的数据,只有B、D合适,都是镍铬合金、横截面积都是0.5mm2,长度不同,一个是1.0m,另一个是0.5m,故应该选用编号为B、D的两根电阻丝。
[3]观察表格中的数据,从A、D数据可知,它们的材料不同,分别是锰铜合金、镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积相同,都是0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的材料的关系;从C、D数据可知,它们的材料相同,都是镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积不同,分别是1.0mm2、0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的横截面积的关系。
22.如图是完全相同的装置甲、乙、丙,兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;实验通过 反映物体吸热的多少(选填“升高的温度”或“加热的时间”);
(2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度﹣时间图像(如图丁),则液体a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容;
(3)小华用图甲装置,根据酒精燃烧后水升高的温度,测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值” (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 ;
(4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中,甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽,而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾(两种燃料燃烧过程中都充分燃烧),仍能比较热值的大小,你觉得这样判断的理由是 。
【答案】 甲、丙 加热的时间 大于 偏小 见解析 见解析
【详解】(1)[1]比较不同物质的比热容,应该用相同的加热源,所以选甲、丙两图进行实验。
[2]相同的加热源在相同时间内放出相同的热量,物质在相同时间内吸收相同的热量,所以用加热时间反映物体吸热的多少,应用了转换法。
(2)[3]根据绘制出温度﹣时间图象(如上图丁),质量和初温都相同的a、b两种物质,升高相同的温度,a加热的时间较长,a吸收的热量较多。
(3)[4][5]在加热的过程中,酒精未完全燃烧及酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收,所以计算出酒精放出的热量比“标准值”偏小。
(4)[6]初温和质量相同的同种液体,甲装置中的液体升高的温度大于乙装置中的液体升高的温度,所以甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量。说明燃料1的热值较大。
23.小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
物理量名称
实验1
实验2
实验3
钩码量G/(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s(m)
0.3
0.5
0.3
机械效率η(%)
74
57
机械效率平均值
(1)小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在: ;(不说明理由)在实验中,弹簧测力计应竖直向上 提升重物;
(2)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图滑轮组做的实验;
(3)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ;
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 ;
(5)比较实验 两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
【答案】(1) 设计机械效率的平均值 匀速
(2)甲
(3)83.3%
(4)越小
(5)1、3
【详解】(1)[1]不同滑轮组的机械效率一般不同,同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关,故不能将机械效率取平均值,即表格中不应设计机械效率的平均值。
[2]在实验中,为了使拉力大小不变,弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。
(2)通过表中数据可分析出实验1的
是用甲图滑轮组做的实验。
(3)第3次测量的效率为
(4)实验1利用图甲提升重物,实验2的滑轮组的
则实验2利用的是乙装置进行实验,由实验1、2的数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率小。
(5)由表格中数据得,实验1、3使用的滑轮组相同,均为甲装置,比较实验1、3两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
24. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)小明连接电路时,开关应处于 状态。小明已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的 (选填“A”、“B”、“D”或“P”)点相连;
(2)小明连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是 (选填“开关”、“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障;
(3)小明排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可得小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω;
(4)小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的 随温度变化而变化;
(5)小明完成上述实验后,又连接了如图丙所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率的表达式为P额= (用题中已有符号表示)。
【答案】(1) 断开 A
(2)小灯泡
(3) 0.5 12.5
(4)电阻
(5)
【详解】(1)[1]为了保护电路,小明连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应选左下接线柱,即滑动变阻器上的A点与电流表的负接线柱相连。
(2)当小灯泡出现断路时,电路中没有电流通过,所以电流表指针几乎不偏转,但是电压表并联在电源两端(因为电压表内阻很大,相当于断路,此时可测电源电压),所以电压表有示数。因此,此现象的原因可能是小灯泡出现故障。
(3)[1][2]由图象可知灯在额定电压下的电流为,由功率公式可得,小灯泡的额定功率为
由可得,此时小灯泡的电阻为
(4)由图乙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此图线变成了一条曲线。
(5)[1]闭合开关,调节电阻箱,使电流表示数为,此时小灯泡正常工作,记下此时电阻箱的阻值为。
[2]在步骤①中,灯泡和电阻箱串联,电流表测电路中的电流;调节电阻箱,使电流表示数为,电阻箱的阻值为,此时灯泡正常发光。
电阻箱两端电压为,根据串联电路电压规律,灯泡额定电压为,则小灯泡额定功率为
25.如图甲是LED手电筒和LED吸顶灯, 它的主要部分是高亮度白色发光二极管, 具有光效高、耗电少、安全环保等优点, 是维白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,它是直接把电能转换成光能的元件,因而其发光效率较高, 是新一代固体冷光源, 将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于工作状态:反之,电流不能从负极流向正极,二极管不工作。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路, 闭合开关S,LED即处于工作状态, 调节变阻器滑片, 记录多组电压、电流数据, 可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)LED灯之所以节能, 被称为冷光源, 是因为电流热效应损耗的能量比白炽灯 (填“高”或“低”):
(2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光:断开S,对调电源的正负极后再闭合S,LED (填“能”或“不能”)发光,此时电压表 示数, 电流表 示数(均填“有”或“没有”)。
(3)铭牌为“220V 8W”的LED灯与“220V 50W”的白炽灯发光亮度相当,两灯正常发光10h,LED灯节约的电能全部用来给水加热,不计热量损失, 能使初温为20℃,质量为10kg的水,温度升高 ℃。
【答案】 低 不能 有 没有 36
【详解】(1)[1]LED灯被称为冷光源,是因为它是直接把电能转换成光能的元件,故它的电流热效应损耗的能量比白炽灯要低。
(2)[2]对调电源的正负极后再闭合S,二极管的负极会和电源的正极相连,由于二极管具有单向导电性,所以此时LED不能发光。
[3][4]此时的二极管所在位置可当作断路处理,所以电路中电压表和变阻器串联,由于电压表的电阻非常大,所以电路中的电流很小,电流表无示数;由串联电路的分压原理可知,此时电压表有示数,且接近电源电压。
(3)[5]两灯正常发光10h,所节约的电能
不计热损失,水吸收的热量和节省的电能相等
水吸收热量后,升高的温度
26.小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力为260N,取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0-4s的过程中,求:
(1)滑轮组对物体做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物体的重力
由图示知,4s内,物体移动的高度为
滑轮组对物体所做的有用功
(2)由图可知4s时,绳子自由端移动的距离
滑轮组所做的总功
拉力F做功的功率
(3)该滑轮组承重绳子的根数
不计绳重和轮、轴间摩擦,动滑轮的重力
27. 图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为24.2Ω;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130Ω;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,当电流鉴别器的电流达到50mA时,开关断开,加热电路停止加热。
(1)开关闭合,求加热电路的电功率;
(2)当最高控温设置在80℃时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少;
(3)当最高控温设置在80℃时,用电热水壶把2kg水从30℃开始加热,不计能量损失,请通过计算判断通电200s时加热电路的状态是“工作”还是“不工作”的。[]
【答案】(1)2000W
(2)90Ω
(3)“工作”
【详解】(1)由图甲可知,当S2闭合时,电热丝R1工作,此时电功率为
(2)由图甲可知,控制电路中R2和RT串联,当最高控温设置在80℃时,由图乙可知,此时RT=70Ω,要满足通过控制电路的电流为50mA,则控制电路的总电阻为
则滑动变阻器R2接入电路的阻值为
(3)通电200s时,加热电阻产生的热量为
不计能量损失,这些热量全部被水吸收,则由Q吸=Q放=cmΔt得,水升高的温度为
则水的末温为
由于此时温度低于最高的80℃,则此时加热电路仍然处于工作状态。
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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B. C. D. 7.有两盏白炽灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有 “220V 60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( ) A.甲比乙更亮 B.乙比甲更亮 C.两灯一样亮 D.无法确定哪盏灯更亮 8.如图所示的实验电路,闭合开关S1、S2后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,下列说法正确的是( ) A.L1与L2串联 B.L1、L2的电流分别是0.5A、0.2A C.开关S1只控制L1 D.断开S2,电流表A1示数变为0.3A 9.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量相等、初温相同的液体,烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为,烧瓶内插入相同的温度计,下列说法正确的是( ) A.甲、丙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系 B.甲、乙可探究电阻丝产生热量的多少与电流大小的关系 C.通电相同时间,水和煤油都没有沸腾,温度计示数 D.乙、丙可探究不同物质吸热升温现象,物质吸热多少可用温度计示数的升高来表示 10.如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( ) A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆 B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小 C.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力 D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N 11.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 12.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5 、10 、15 、20 、25 的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是( ) A.实验中电压表的示数保持1V不变 B.当R的电阻为10 时,通过R的电流为0.2A C.电压一定时,电阻和电流成正比 D.将R从5 换成10 后,应将滑片向右移 二、填空题:本题共8小题,每空1分,共24分。 13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的机械能,利用这一原理,可以制成 。 14.图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 (省力/费力)杠杆来设计,支点是 (A/B/C)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 (①/②)效果更好。 15.如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用 表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1接入电路的阻值 ,油量表的示数 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。 16.小明发现自家汽车上许多地方都用到了物理知识。 (1)照明大灯内功率较小的近光灯丝与功率较大的远光灯丝长度相同, 光灯(近/远)的灯丝较粗; (2)发动机转速2400r/min,则每秒发动机完成 个冲程; (3)发动机冷却液的主要成分是水,是利用了水的 。 17.如图,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,实际用力为500N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 N,(g取10N/kg),若斜面高度、粗糙程度、物体重力都不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度 (选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。 18.《三国演义》中有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20 升高到40 吸收的热量是 J,这是采用 (选填“做功”或“热传递”)使酒的内能增加的;若这些热量由天然气完全燃烧来提供,则至少需要燃烧 m3的天然气[,q天然气=4 107J/m3]。 19.小明家电能表如图所示,图中甲、乙分别是小明家5月初和6月初电能表的示数,请回答下列问题: (1)小明家在5月总共用电 kW•h; (2)由表盘可知,小明家接入用电器的总功率不能超 W; (3)小明将某用电器单独接在该表上,当用电器工作5min后,电能表转盘转过60r,该用电器消耗的实际功率是 W。 20.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12 ,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡 (选能/不能)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 A。若电源电压降为3V时,忽略温度对灯泡电阻的影响,此时电路的总功率为 W。 三、解答题:本题7小题,共52分。解答26、27题时应有解题过程。 21.用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察 来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为 的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的 的关系。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 锰铜合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 镍铬合金 0.5 0.5 22.如图是完全相同的装置甲、乙、丙,兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)为了比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;实验通过 反映物体吸热的多少(选填“升高的温度”或“加热的时间”); (2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度﹣时间图像(如图丁),则液体a的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容; (3)小华用图甲装置,根据酒精燃烧后水升高的温度,测出酒精的热值。这种方法测出的热值比“标准值” (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 ; (4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中,甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽,而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾(两种燃料燃烧过程中都充分燃烧),仍能比较热值的大小,你觉得这样判断的理由是 。 23.小丽实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。 物理量名称 实验1 实验2 实验3 钩码量G/(N) 4 4 6 钩码上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s(m) 0.3 0.5 0.3 机械效率 (%) 74 57 机械效率平均值 (1)小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在: ;(不说明理由)在实验中,弹簧测力计应竖直向上 提升重物; (2)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图滑轮组做的实验; (3)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的效率补充在表中的空白处 ; (4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 ; (5)比较实验 两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 24. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。 (1)小明连接电路时,开关应处于 状态。小明已连接了部分电路,如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的 (选填“A”、“B”、“D”或“P”)点相连; (2)小明连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,此现象的原因可能是 (选填“开关”、“小灯泡”、“滑动变阻器”或“电流表”)出现故障; (3)小明排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,观察到两电表示数在变化,并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可得小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡的电阻是 ; (4)小明还发现图线在电流较小时是直线,随着电流增大,图线变成了一条曲线,如图乙所示。造成这变化的原因是小灯泡的 随温度变化而变化; (5)小明完成上述实验后,又连接了如图丙所示的电路,用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整: ①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱的阻值为R; ②小灯泡额定功率的表达式为P额= (用题中已有符号表示)。 25.如图甲是LED手电筒和LED吸顶灯, 它的主要部分是高亮度白色发光二极管, 具有光效高、耗电少、安全环保等优点, 是维白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,它是直接把电能转换成光能的元件,因而其发光效率较高, 是新一代固体冷光源, 将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于工作状态:反之,电流不能从负极流向正极,二极管不工作。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路, 闭合开关S,LED即处于工作状态, 调节变阻器滑片, 记录多组电压、电流数据, 可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。 请根据上述材料,回答下列问题: (1)LED灯之所以节能, 被称为冷光源, 是因为电流热效应损耗的能量比白炽灯 (填“高”或“低”): (2)在图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光:断开S,对调电源的正负极后再闭合S,LED (填“能”或“不能”)发光,此时电压表 示数, 电流表 示数(均填“有”或“没有”)。 (3)铭牌为“220V 8W”的LED灯与“220V 50W”的白炽灯发光亮度相当,两灯正常发光10h,LED灯节约的电能全部用来给水加热,不计热量损失, 能使初温为20 ,质量为10kg的水,温度升高 。 26.小明用滑轮组提升物体,物体竖直上升移动的距离随时间变化的关系如图中图线甲所示,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线乙所示。已知物体的质量为90kg,绳子自由端的拉力为260N,取10N/kg。不计绳重和轮、轴间摩擦,在0-4s的过程中,求: (1)滑轮组对物体做的有用功; (2)拉力做功的功率; (3)动滑轮的重力。 27. 图甲是某电热水壶内部简化电路,由控制电路和加热电路组成,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,电热丝的阻值为24.2 ;控制电路电源电压为8V,滑动变阻器(调温电阻)的最大阻值为130 ;热敏电阻置于热水器内部,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,当电流鉴别器的电流达到50mA时,开关断开,加热电路停止加热。 (1)开关闭合,求加热电路的电功率; (2)当最高控温设置在80 时,滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少; (3)当最高控温设置在80 时,用电热水壶把2kg水从30 开始加热,不计能量损失,请通过计算判断通电200s时加热电路的状态是“工作”还是“不工作”的。[] 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) 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $