考卷02（期末压轴题卷）九年级物理上学期新教材苏科版

九年级上学期期末物理压轴题考卷02（解析版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版（2024版）九年级第十一章至十五章。 2．本卷平均难度系数0.65。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 中学生步行上楼功率约为1500W B. 完成一次引体向上做的功约为2000J C. 家用冰箱正常工作时的电流约为1A D. 电水壶正常工作时电阻大约1000Ω 【答案】C 【详解】A．中学生的重力约，一层楼的高度约，步行上楼时间约，则步行上楼的功率为，故A不符合实际； B．中学生重力约，完成一次引体向上的高度约，则完成一次引体向上做的功约为，故B不符合实际； C．家用冰箱额定功率约，由可知，冰箱正常工作时的电流约为，接近1A，故C符合实际； D．电水壶的额定功率约，由可知，电水壶正常工作时电阻大约，故D不符合实际。 故选C。 2. 如图所示的用具中，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 羊角锤 C. 钓鱼竿 D. 天平 【答案】B 【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选B。 3．如图，将物体匀速从斜面底端拉到顶端，斜面长s为4m、斜面高h为2m，拉力F沿斜面向上，物体受到斜面的摩擦力f为50N，机械效率η为80%，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F为50N B. 物体重为250N C. 拉力F做的总功为1000J D. 克服物重做的有用功为200J 【答案】C 【详解】AC．物体受到斜面的摩擦力f为50N，斜面长s为4m，则此过程中摩擦力做功为 机械效率η为80%，则拉力所做的总功为 拉力大小为 故A错误，C正确； BD．克服物重做的有用功为 物体重为 故B、D错误。 故选C。 4．如图所示，是《清明上河图》中荡秋千的场景。秋千从下向上荡的过程中（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．人的机械能减小 B．人的重力势能不变 C．人的动能增大 D．人的重力势能主要转化为动能 【答案】A 【详解】A．秋千从下向上荡的过程中，由于空气阻力不可忽略，人需要克服空气阻力做功，这会消耗一部分机械能，使其转化为内能，因此人的总机械能会减小，故A正确； B．秋千从下向上荡的过程中，人的高度在增加。重力势能与质量和高度有关，质量不变，高度增加，所以人的重力势能增大，故B错误； C．秋千从下向上荡的过程中，速度在减小，到达最高点时速度为零。物体的动能与它的质量和速度有关，质量不变，速度减小，所以人的动能减小，故C错误； D．秋千从下向上荡的过程中，是动能转化为重力势能。因为速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加。而重力势能主要转化为动能是秋千从上向下荡摆的过程，故D错误。 故选A。 5．如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、载体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，点燃后燃料稳定燃烧直至燃尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　） A．两种液体的比热容之比 B．两种燃料的热值之比 C．时间段甲、乙液体吸收的热量之比 D．时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比 【答案】D 【详解】A．对比甲、丙两个实验可知，实验所用燃料相同，两种液体a、b加热相同的时间吸收的热量相同，由图丁可知，时间段内，液体b的温度变化为，液体a的温度变化为，两种液体的比热容之比 故A错误； B．对比甲、乙两个实验可知，实验所用液体种类、质量、初温都相同，燃料不相同，燃料完全燃烧提供的热量都被液体a吸收，燃料1时液体a升高的温度为，燃料2时液体a升高的温度为，两种燃料的热值之比 故B错误； C．时间段，甲、乙装置中燃料的种类不同，加热液体的种类和质量相同，相同时间液体升高的温度不同，液体吸收的热量也不同，所以，故C错误； D．时间段，乙中液体a吸收的热量 时间段，丙中液体b吸收的热量 时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比 故D正确。 故选D。 6．小明为医院病房设计呼叫电路，患者闭合床头开关，值班室里电铃就会响，同时对应病床的灯就会亮，从而通知值班室里的护士，下列设计方案中最合理的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意知，任何一个病房的开关闭合，对应病房的灯会亮，电铃都会响，即任何一个病房的开关闭合，电铃都工作，但灯只是对应病房的工作，说明是并联电路。且电铃在干路上，控制灯泡的开关与灯泡串联在各支路。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．灯L2两端电压为2.4V B．灯L1、L2电阻之比为4：1 C．若L1灯丝烧断，电压表V2的示数为0V D．若灯L2发生短路，L1两端的电压等于12V 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，两灯​、​串联，电压表​测电源电压，电压表​测两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针偏转角度相同，所以电压表的量程为0∼15V，分度值为0.5V，其示数为电源电压；电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，其示数为​两端的电压，则灯两端电压为 故A错误； B．在串联电路中，电流处处相等，由可得， 即灯​、电阻之比为1:4，故B错误； C．若灯丝烧断，电路断路，电压表与串联接到电源两端，此时测的是电源电压，其示数为12V，故C错误； D．若发生短路，则​两端的电压为0V；此时电路为灯的简单电路，两端的电压等于电源电压，为12V，故D正确。 故选D。 8．科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计。已知闭合开关S，当压力为0N时，电流表的示数为0.12A。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为5.4V B．当压力为600N时，电流表的示数为0.4A C．若增大电源电压，体重计的量程会增大 D．若换用更小阻值的定值电阻，体重计的精确度会增大 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电流表测量电路中的电流，由图乙可知当压力为0N时，R=45Ω，根据串联电路电阻规律可得总电阻 电源电压为 故A错误； B．当压力为600N时，R=15Ω，总电阻 电流表的示数 故B错误； C．若增大电源电压，由可知，电路最大电流不变（电流表量程不变），电路的总电阻增大，则压敏电阻的最小阻值增大，由图乙可知，体重计的量程会减小，故C错误； D．换用更小阻值的定值电阻，根据欧姆定律可知，体重不变时通过电路的电流变大，所以体重计的精确度会增大，故D正确。 故选D。 9．如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为 C．断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D．小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】C 【详解】A．指示灯闪烁快慢反映的是用电器的功率大小，但“消耗的电能”还与时间有关，仅闪烁快，不能说明消耗的电能多，故A错误。 B．电能表的示数仅表示当前示数为772.3kW·h，但题目未给出上月初的示数，无法计算上月消耗的电能，故B错误。 C．电能表参数“3200imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次。 洗衣机消耗的电能： 工作时间： 功率： 故C正确。 D．电能表参数“220V 10(20)A”中，“20A”是最大允许电流，总功率最大值： 并非2200W，故D错误。 故选C。 10．如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用测电笔接触、、、处，氖管都发光。则故障可能是（　　） A．灯丝断路 B．灯丝短路 C．中性线某处断路 D．间断路 【答案】C 【详解】A．灯丝断路：c、d处不会与相线连通，测电笔接触c、d时氖管不发光，故A不符合题意； B．灯丝短路：会造成电源短路，保险丝会熔断，测电笔接触各点不会都发光，故B不符合题意； C．若中性线某处断路，则中性线的d、c处会通过灯泡与相线连通，导致测电笔接触这些位置时氖管发光，故C符合题意； D．cd间断路：d处属于中性线，测电笔接触d时氖管不发光，故D不符合题意。 故选C。 11．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．灯泡的额定功率为3.5W C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2~40Ω D．a曲线表示电压表示数与电流表示数变化的关系图像 【答案】B 【详解】由电路图可知，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表测量灯泡两端电压。 A．由图乙可知，当电流为0.2A时，灯两端的电压为1V，滑动变阻器两端的电压为8V，根据串联电路的电压规律，串联电路电源电压等于各用电器电压之和，所以电源电压为9V，故A错误； B．灯正常发光时，电路中电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为2V，根据串联电路的电压规律可得，灯两端的电压 灯额定功率 故B正确； C．当电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为8V时，接入电路的阻值最大，由可得，最大阻值 当电流为0.5A，滑动变阻器两端电压为2V时，连入电路的阻值最小，由可得，最小阻值 所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~40Ω，故C错误； D．将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电源电压不变，由可知，电路中电流变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，即示数变小，灯泡两端的电压变大，即示数变大，由图乙可知，b曲线表示电压表示数与电流表示数变化的关系图像，a曲线表示电压表示数与电流表示数变化的关系图像，故D错误。 故选B。 12．图甲是定值电阻和标有“8 V  8 W”灯泡L的关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，开关断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1 W。下列说法错误的是（    ） A．电阻的阻值为 B．灯泡正常发光1 min时消耗的电能480 J C．电源电压9 V D．当开关同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率14.4 W 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，当定值电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为0.6A，由欧姆定律可得，定值电阻阻值为 故A正确，不符合题意； B．灯泡正常发光1 min时消耗的电能为 故B正确，不符合题意； C．当开关闭合，开关断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联，灯泡L的实际功率为1W。由图甲知，当灯泡两端电压为2V，通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡的实际功率，与题意相符，此时滑动变阻器两端电压为 所以电源电压为 故C错误，符合题意； D．当开关同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为定值电阻和灯泡并联的电路，总电阻最小，根据可知电路消耗的总功率最大。因为 所以灯泡实际功率为 定值电阻的电功率 电路消耗的最大总功率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（每空1分，共25分） 13. 根据情境和题意，完成下列填空： （1）如图甲，将鞋带两端拉扯，鞋帮就会收紧，这与简单机械中的______的省力原理相同； （2）骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图乙，踮脚时可视为______杠杆； （3）如图丙，工业设计师在设计三线插头时，会将______（L/E/N）插头设计的稍长一点。 【答案】（1）滑轮组 （2）省力 （3）E 【小问1详解】 定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。 【小问2详解】 如图乙，踮脚时动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆。 【小问3详解】 如图丙，工业设计师在设计三线插头时，会将E插头设计的稍长一点，这样设计可以在插入插座时先接入地线，拔掉插头时后断开地线，有效避免触电。 14. 如图1所示的一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2160r/min，在此过程中每秒燃气对外做功______次。与如图1的汽油机的工作过程中能量转化情况一致的是图2实验中的______（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 ①. 18 ②. 乙 【详解】[1]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2160r/min，即每秒钟转36圈，完成72个冲程，做功18次。 [2]内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在图1中，两个气门都关闭，活塞由下向上压缩汽缸内的空气，即对空气做功，使得空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了汽缸内物质的内能，即是将机械能转化为内能的过程；分析图甲能看出，是水蒸气对瓶塞做功，故是将内能转化为机械能的过程，故与图1的能量转化不一致；分析图乙能看出，活塞压缩空气做功，通过做功的方式改变内能，故是将机械能转化为内能的过程，故与图1的能量转化一致。 15.男生引体向上是我市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、 和 。若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。（g取10N/kg） 【答案】 刻度尺 秒表 300 100 【详解】[1][2]由 可知，实验中需要测量同学的质量，上升高度和引体向上的时间，所以实验中需要的测量工具有体重计、刻度尺、秒表。 [3]若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 [4]整个过程中的平均功率为 16. 近年来，新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电，快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务，若充电电压为380V，充电电流为200A，则充电时电功率是 kW，充电30min要消耗 kW·h电能，若充电桩着火，应立即采取的措施是 （填“切断电源”或“用水灭火”）。 【答案】 76 38 切断电源 【详解】[1]由题意可知，充电电压和充电电流的值，根据，可得充电时电功率 [2]由题意可知充电时间 由电能公式，可得充电30min消耗的电能 [3]水是导体，若用水灭火，可能会导致触电事故，还可能会因水的流动使火势蔓延，造成更严重的后果。而切断电源可以阻止电流继续提供能量，防止火势因电的因素进一步扩大，是更安全、正确的做法。 17. LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将___________能转化为光能。如图是额定电压为220V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为___________W，可以节约___________％的电能。 【答案】 ①. 电能 ②. 24 ③. 40 【详解】[1]为践行“低碳理念”，LED节能灯在生活中使用越来越广泛，它可以把电能绝大部分转化为光能。 [2]由表格数据知道，12W的LED灯的亮度等同20W的荧光灯，18W亮度等同30W，36W亮度等同60W，故额定功率为40W的荧光灯的亮度等同的LED灯功率 [3] LED灯可以节约电能为 在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约电能 18. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了_____A，此时电路消耗的总功率为_____W． 【答案】 ①. 0.2； ②. 1.4 【详解】由于只闭合开关S时，小灯泡的实际功率为1W，由甲中的图像可知，L对应的曲线即为灯泡的电压随电流的变化图像，发现当电压为2V时，灯泡中的电流为0.5A，此时灯泡的电功率才正好是1W，由此可以判断出，电源电压是2V，当再闭合开关S1时，电阻R的两端电压也是2V，再由图像甲可知，电阻R中通过的电流为0.2A，而灯泡中通过的电流仍不变，故电流表示数变化了0.2A； 此时电阻R的电功率为P1＝2V×0.2A＝0.4W，灯泡的电功率为P2＝2V××0.5A＝1W；电路消耗的总功率为P＝P1+P2＝0.4W+1W＝1.4W． 19.桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，为支点且。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。配重石块质量为30kg，桶重20N，桔槔的自重及摩擦不计。（g取） （1）当人沿AC方向向下拉杆时，桔槔是_________杠杆；若移动支架，以为支点，则拉力的大小将_________； （2）向上提杆时人不施力，只借助配重石块，一次最多可以提起_________kg水； （3）为满足不同场合的提水需求，可以更换配重石块。若汲水时，向下拉杆的力为，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力为，当和的大小相等时，配重石块质量应为_________kg。 【答案】（1） ①. 省力 ②. 变大 （2）8 （3）33 【小问1详解】 [1][2]向下拉绳放下空桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂O1C大于阻力臂O1D，属于省力杠杆；若移动支架，以O2为支点，阻力的大小不变，拉力的力臂减小，而阻力臂变大，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大。 【小问2详解】 向上提杆时人不施力，杠杆与水平方向的夹角不断变化，，只借助配重石块，根据杠杆的平衡条件可得 解得 小问3详解】 若汲水时，向下拉杆的力为，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力为，当和的大小相等时，根据杠杆的平衡条件可得，下拉时，由于杠杆支点两侧与是平面的夹角相等，则有 向上提水时有 联立以上两式解得 20. 如图所示电路中，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，的滑片在某一端点时，电压表的示数为4.5V，电流表的示数为；移动滑片到某一位置时，电压表的示数变化了0.5V，电流表的示数为，且，此时连入电路的电阻与相差。求：电源电压_______V，_______；当阻值最大时，其电阻为________，其电功率为_________W。 【答案】 ①. 6 ②. 5 ③. 15 ④. 1.35 【详解】[1][2][3]闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。R2的滑片P在某一端点时，电压表的示数为4.5V，电流表的示数为I1，即电压表的示数不为零，则此时滑片应位于左端，即接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流 ① 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 ② 移动滑片到某一位置时，变阻器接入电路中的电阻变小，电压表的示数变小，由电压表的示数变化了0.5V，此时电压表的示数 U2=4.5V-0.5V=4V 此时电路中的电流 ③ ④ 因为 I1∶I2=3∶4 所以，由①③可得 ⑤ 整理可得 3R2=2R2大⑤ 由②④可得 整理可得 R1+4R2=3R2大⑥ 由⑤⑥可得 R2=2R1 R2连入电路的电阻与R1相差5Ω，所以 R2-R1=2R1-R1=R1=5Ω R2=2R1=2×5Ω=10Ω 把R1=5Ω和R2=10Ω代入①②③⑤可得 R2大=15Ω I1=0.3A I2=0.4A U=6V [4]阻值最大时的电功率 P2=I22R2大=(0.3A)2×15Ω=1.35W 三、作图题（本题共3小题，共6分） 21.按要求作图（请保留作图痕迹）。 （1）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。 【答案】 【详解】人站在地面上，拉力方向向下，只有一个动滑轮，最多可由三段绳子来吊着动滑轮，故作图如下： （2）. 如图所示，请在圆圈内填上合适的电表符号，使两灯组成并联电路。 【答案】 【详解】要使两灯并联，则要使它们两端分别连接，分别在一条支路上，电流表可看作导线，电压表可看作断路，则上方的圈中应为电流表，左边的圈中应为电压表，故作图如下： （3）.如图所示，①请将图中“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路，要求在光线较暗且有声音时才亮；②安装一个不受开关控制的三孔插座_____. 【答案】 【详解】根据题意，在光线较暗且有声音时才亮，则声控和光控开关应串联再控制灯的通断，根据开关控制火线的要求，连接电路如图； 根据“左零、右火、上地”，分别将三孔插座的左孔连接到零线，右孔连接到火线，上面的孔连接到地线，如图： 四、计算题（本题共2小题，共12分） 22．重为500N的工人用如图所示的滑轮组提升重物，工人站在地面上向下拉动绳子，使重400N的物体G在10s内匀速上升2m。图中每个滑轮重均为100N，不计绳重和摩擦g=10N/kg。求： (1)滑轮组对物体做多少功？ (2)滑轮组的机械效率是多大？ (3)若绳子能承受的最大拉力为600N，站在地面上的工人用此滑轮组提升重物的最大机械效率是多少？ 【答案】(1)800J(2)80%(3)90% 【详解】（1）滑轮组对物体做的功为 （2）由图可知，承担动滑轮和物体的绳子段数 。不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）工人站在地面上，他对绳子的最大拉力应不大于自身重力，又因为绳子能承受的最大拉力为600N，所以工人能施加的最大拉力 不计绳重和摩擦，滑轮组能提升的最大物重 此时滑轮组的机械效率最大，为 23．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 【答案】(1)热效应；0.1A；(2)500s；(3) 【详解】（1）[1]电热器是利用电流通过导体时，电能转化为内能，产生热量的原理来工作的，这种现象叫做电流的热效应。 [2]由题中电路图可知，当开关S1闭合、S2闭合时，电阻R2单独工作；当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1和R2串联，此时电路总电阻最大。根据电功率公式可知，在电压不变的情况下，电阻越大，电功率越小。因此，当开关S1闭合、S2断开时，此时牛奶锅处于保温状态，已知额定电压，保温功率，根据电功率公式，在保温状态下，电路中的电流 （2）已知牛奶的初温为20℃，加热到的目标温度为60℃，则上升的温度 已知牛奶的质量，则牛奶吸收的热量（有用能量） 加热牛奶时，牛奶锅处于加热状态，其加热功率，已知牛奶锅的加热效率为80%，即，则加热到60℃牛奶锅消耗的总电能 根据可知，所需加热时间为 （3）根据题意，用天然气灶加热相同的牛奶，牛奶吸收的热量不变，仍为。已知天然气灶加热的效率是50%，即，则天然气完全燃烧放出的热量 设需要天然气的体积为V，根据燃料完全燃烧的放热公式可得，用天然气灶把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的天然气体积为 五、实验题（每空1分，共33分） 24. （6分）小明探究“杠杆的平衡条件”时，实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验（g取10N/kg） （1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，小明应将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动； （2）杠杆平衡后，在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆左端______（选填“下降”或“上升”）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，测力计示数变化情况是______（选填“变小”“变大”“先变小后变大”“先变大后变小”或“不变”）； （4）如图丁所示同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”。一端蜡油滴下时，此端就上升，原因是______。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2） ①. 3 ②. 下降 （3）先变小后变大 （4）力和力臂乘积变小 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆处于静止或匀速转动状态都叫做杠杆平衡，图甲中杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2]图甲中杠杆左端下沉，右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向翘起一端（右端）移动。 【小问2详解】 [1]设杠杆每一格的长度为，根据杠杆平衡条件，已知在杠杆左侧A位置挂了2个钩码，每个钩码重，则左侧力 则钩码个数为 [2]两边各加一个钩码后，左端，，乘积为 右端，，乘积为  左端乘积更大，所以左端下降。 【小问3详解】 弹簧测力计由位置1转至位置2时，动力臂先变大（当测力计竖直时动力臂最大）后变小。根据杠杆平衡条件，阻力（钩码重力）和阻力臂不变，动力臂先变大后变小，因此动力（测力计示数）先变小后变大。 【小问4详解】 一端蜡油滴下，该端的重力减小，根据杠杆平衡条件，该端 “重力 × 力臂” 的乘积变小，另一端 “重力 × 力臂” 的乘积相对更大，所以此端上升。 25. （6分）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞（不考虑碰撞过程的能量损失）。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。 (1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）进行实验，可得到结论： ；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系； (2)在实验①和③中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ；在场景①和场景②中，木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2，则W1 W2（大于/等于/小于）； (3)小江同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 关于小江的实验方案，（　　）（填选项符号） A．仅实验方案一可行 B．仅实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可 【答案】(1) ③ 速度一定时，质量越大，动能越大 速度 (2) 多 等于 (3)A 【详解】（1）[1]实验中为探究动能大小与质量的关系，应控制小车到达水平面的速度相同，让质量不同的小车，从斜面上同一高度由静止释放，应选场景①和③。 [2]实验中看到，质量不同的小车从相同高度滑下，质量大的小车使木块移动的距离更远，可得出结论：速度一定时，质量越大，动能越大。 [3] 选用场景③和④进行实验时，使质量相同的小车从不同的高度滑下，小车到达斜面底端时速度不同，推动木块移动的距离不同，可探究小车动能与速度的关系。 （2）[1]在实验①和③中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越多，推动木块移动的距离越远。 [2]在场景①和场景②中，质量相同的小车从相同高度滑下，到达斜面底端时动能相同。与木块撞击，使木块移动，使木块获得的动能相同，木块最终停止，动能变为0，木块克服摩擦做功消耗的机械能相同，木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2，则W1等于W2。 （3）实验方案一用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹簧形变程度不同，小球的速度不同，控制了质量相同，通过观察木块移动的距离来判断动能的大小，故是可行的；而实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转化为动能，故动能的大小相同，质量不同，钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相同，故方案二不可行，综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 26. （5分）完成以下两个实验： (1)在“观察不同物质吸热升温的现象”中，小明将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温。如图甲所示，用红外灯照射两个瓷盘一段时间后，通过红外热成像仪记录相应的温度，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图像信息可知：在0~4min内沙子和水吸收的热量之比为 ； 燃料 加热前的水温/℃ _______ 水温的变化/℃ 酒精 25 65 40 面巾纸碎片 25 44 19 (2)为了比较酒精和面巾纸碎片热值的大小关系，小明组装了如图丙、丁所示两套相同的装置进行了实验。 ①实验中需控制试管中水的质量和初温相同、酒精和面巾纸碎片的质量相同，通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来反映酒精和面巾纸碎片放出热量的多少； ②小明设计了一张记录实验数据的表格，其中有一项内容漏写了，请你帮他补充完整∶ ； ③实验记录数据如表中所示，分析可知：酒精和面巾纸碎片两种燃料中，热值较大的是 。 如果图丙、丁中加热前水温并不同， （选填“能”或“不能”）得出相同结论。 【答案】(1)1：1 (2) 水升高的温度 燃料燃尽时的水温/℃ 酒精 能 【详解】（1）实验中用同一红外灯照射，相同时间内沙子和水吸收的热量相等，因此在0~4min内，两者吸收的热量之比为。 （2）[1]实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，在水的质量和初温相同的情况下，水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，因此通过“水升高的温度”反映热量多少。 [2]表格需记录燃料燃烧前后水的温度，已有“加热前的水温”和“水温的变化”，缺失的是“燃料燃尽时的水温/℃”。 [3]热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量。由表格可知，酒精燃烧后水升高的温度（40℃）大于面巾纸碎片的（19℃），说明相同质量的酒精放出的热量更多，因此酒精的热值较大。 [4]若加热前水温不同，可通过“水温的变化量（）”来比较燃料放出的热量（），因此仍能得出结论。 27.（7分） 探究电流与电压、电阻的关系。实验器材：电源（电压恒为3V），电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器（、额定电流为），开关，阻值分别为、、、、的五个定值电阻，导线若干。 （1）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为___________（选填答案序号）。 A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻断路 （2）排除电路故障，正确操作后闭合开关，直接将两电表示数填入表中，继续调节滑动变阻器，当电压表示数为1.20V时，电流表示数如图丙所示，其读数为___________。多次实验后记录实验数据如下表，为分析它们的定量关系，需要对表中的数据进行处理，请简要说明如何处理数据：___________（写出一种方法即可）。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.60 1.20 1.50 2.00 2.50 电流I/A 0.12 0.30 0.40 0.50 （3）正确处理数据后可得到结论：当电阻一定时，电流与电压成___________比。 （二）探究电流与电阻的关系 （4）小明继续使用图甲电路和原有器材探究电流与电阻的关系，并计划与上表中序号为3的数据进行比较。他用一只的定值电阻替换原电阻，将滑片移至最大阻值处后闭合开关，接下来的操作是___________，记下电流表示数。 （5）当小明将的定值电阻接入电路后，发现无论如何调节滑片也无法使电压表示数达到预设的电压值。为了使阻值分别为、、、、的五个电阻都能完成实验，小明可以更换一个最大阻值至少为___________的滑动变阻器；或者将定值电阻两端的电压重新设定在___________之间。 【答案】（1）C （2） ①. ②. 计算每次实验中电压与电流的比值 （3）正 （4）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数保持为1.50V （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．若电流表处存在断路，整个电路处于断开状态，电流表、电压表均无示数，与“电压表示数接近电源电压”的现象矛盾，故A不符合题意； B．若滑动变阻器短路，滑动变阻器相当于导线，电路中电阻仅为定值电阻，电流表会有较大示数，与“电流表几乎无示数”的现象矛盾，故B不符合题意； C．若定值电阻断路，电压表会串联接入电路（电压表内阻极大），此时电压表测电源电压（示数接近3V），电路中电流极小（电流表几乎无示数），与实验现象完全一致，故C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]电流表选用“0～0.6A”量程，该量程下分度值为0.02A；由图丙可知，指针指向0.24A刻度处，因此电流表示数为。 [2]计算每次实验中“电压”与“电流”的比值（即），观察该比值是否为定值，以此分析电流与电压的定量关系。 【小问3详解】 由数据可知，当电阻一定时，电压增大，电流也随之增大，且的比值保持不变（均为5Ω），因此结论为：当电阻一定时，电流与电压成正比。 【小问4详解】 探究“电流与电阻的关系”时，需保持定值电阻两端电压不变，与序号3的电压一致。因此操作是：调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持为1.50V，然后记下电流表示数。 【小问5详解】 [1]电源电压，计划保持定值电阻两端电压。当接入最大定值电阻时，根据串联电路“电压与电阻成正比”的规律可得= 因此滑动变阻器的最大阻值至少为。 [2]为使5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的电阻均能完成实验，需保证滑动变阻器可调节出对应分压。当时，滑动变阻器最大阻值，由串联分压得 因此时电阻最大，电流最小，故定值电阻电压的最小值为1.8V。 为了保证电路的安全，当时，最大电流为I=0.5A，此时定值电阻的电压为 因此时电流最大，故定值电阻电压的最大值为2.5V。故定值电阻两端电压可设定在之间。 28. （4分）实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω，1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。 (1)小明电路连接正确后，闭合开关，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则可能是滑动变阻器 。 (2)排除故障后，继续实验。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。 (3)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V； ②保持滑片不动，再将开关接b，读出电压表示数为； ③小灯泡L的额定功率 （用、、表示）。 【答案】(1)断路 (2) (3) 【详解】（1）由甲图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表串联在滑动变阻器中，电压表与灯泡并联，电压表测灯泡两端的电压，闭合开关，电压表指针出现如图乙所示的情况，电压表示数为零。若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，不为零；若滑动变阻器断路，电压表示数为零。故滑动变阻器断路。 （2）由题意可知，小灯泡的额定电流约为 由丙图可知，电流表的测量范围为，分度值为,电流表的示数为，小灯泡的额定功率 （3）[1][2]①检查电路无误后，闭合开关，将开关接，电压表测定值电阻和滑动变阻器的总电压，调节滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光，灯泡两端的电压为，根据串联分压规律可知，定值电阻R0和滑动变阻器的总电压为 所以直至电压表示数为； ②保持滑片不动，再将开关接，只改变电压表测量对象，电路中的总电阻不变，由可知，电流不变，此时电压表测两端的电压，读出电压表示数为，电路中的电流为 由于灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，串联电路电流处处相等，则小灯泡的额定电流 ③小灯泡的额定功率 29 （5分）如图是“探究通电导体产生热量的多少跟什么因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中密封着初温、质量都相同的空气。 (1)实验时探究两电阻产生热量的多少可以通过观察U形管中液面的 来比较。 (2)图乙实验装置可以探究电流通过导体产生的热量跟 的关系，电阻丝的作用是使通过电阻丝和的 不同。 (3)如图甲所示控制通过两电阻的电流和通电时间相同，探究电流通过导体产生的热量与 的关系。 (4)图乙通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比是 。 【答案】(1) 高度差 (2)电阻 (3)电流 电流 (4) 4∶1 【详解】（1）[1][2]电流通过电阻丝发热会导致容器内的气体膨胀，从而推动U形管中的液柱移动，形成高度差，所以，探究两电阻产生热量的多少可以通过观察U形管中液面的高度差来比较，将产生热量的多少转化为U形管中液面的高度差，采用了转换法。 （2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，两电阻的阻值不同，探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 （3）[1][2]图乙中，电阻和电阻的阻值相同，但电阻在干路上，电流更大，电阻在支路上，电流更小，即，所以，可以探究电流通过导体产生的热量跟电流的关系；电阻丝的作用是分流，使通过电阻丝和的电流不同。 （4）由图乙可知，电阻、电阻、电阻的阻值相同，即 电阻和电阻并联，电阻在干路上，根据并联电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，即 根据并联电压规律可知，电阻、电阻两端的电压关系为 由可知，通过电阻的电流和通过电阻的电流相等，即 所以，通过电阻的电流与通过电阻的电流关系为 由焦耳定律可知，左右两侧容器内电阻产生的热量之比为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级上学期期末物理压轴题考卷02（原卷版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版（2024版）九年级第十一章至十五章。 2．本卷平均难度系数0.65。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 下列数据中最接近生活实际的是（　　） A. 中学生步行上楼功率约为1500W B. 完成一次引体向上做的功约为2000J C. 家用冰箱正常工作时的电流约为1A D. 电水壶正常工作时电阻大约1000Ω 2. 如图所示的用具中，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 羊角锤 C. 钓鱼竿 D. 天平 3．如图，将物体匀速从斜面底端拉到顶端，斜面长s为4m、斜面高h为2m，拉力F沿斜面向上，物体受到斜面的摩擦力f为50N，机械效率η为80%，下列说法正确的是（　　） A. 拉力F为50N B. 物体重为250N C. 拉力F做的总功为1000J D. 克服物重做的有用功为200J 4．如图所示，是《清明上河图》中荡秋千的场景。秋千从下向上荡的过程中（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．人的机械能减小 B．人的重力势能不变 C．人的动能增大 D．人的重力势能主要转化为动能 5．如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、载体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，点燃后燃料稳定燃烧直至燃尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　） A．两种液体的比热容之比 B．两种燃料的热值之比 C．时间段甲、乙液体吸收的热量之比 D．时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收的热量之比 6．小明为医院病房设计呼叫电路，患者闭合床头开关，值班室里电铃就会响，同时对应病床的灯就会亮，从而通知值班室里的护士，下列设计方案中最合理的是（   ） A． B． C． D． 7．如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．灯L2两端电压为2.4V B．灯L1、L2电阻之比为4：1 C．若L1灯丝烧断，电压表V2的示数为0V D．若灯L2发生短路，L1两端的电压等于12V 8．科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计。已知闭合开关S，当压力为0N时，电流表的示数为0.12A。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为5.4V B．当压力为600N时，电流表的示数为0.4A C．若增大电源电压，体重计的量程会增大 D．若换用更小阻值的定值电阻，体重计的精确度会增大 9．如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．指示灯闪烁越快，电能表在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为 C．断开其它用电器，只让洗衣机单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时洗衣机的功率为 D．小明家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 10．如图所示电路，开关闭合后，灯不发光。用测电笔接触、、、处，氖管都发光。则故障可能是（　　） A．灯丝断路 B．灯丝短路 C．中性线某处断路 D．间断路 11．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为10V B．灯泡的额定功率为3.5W C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2~40Ω D．a曲线表示电压表示数与电流表示数变化的关系图像 12．图甲是定值电阻和标有“8 V  8 W”灯泡L的关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，开关断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1 W。下列说法错误的是（    ） A．电阻的阻值为 B．灯泡正常发光1 min时消耗的电能480 J C．电源电压9 V D．当开关同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率14.4 W 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（每空1分，共25分） 13. 根据情境和题意，完成下列填空： （1）如图甲，将鞋带两端拉扯，鞋帮就会收紧，这与简单机械中的______的省力原理相同； （2）骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图乙，踮脚时可视为______杠杆； （3）如图丙，工业设计师在设计三线插头时，会将______（L/E/N）插头设计的稍长一点。 14. 如图1所示的一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2160r/min，在此过程中每秒燃气对外做功______次。与如图1的汽油机的工作过程中能量转化情况一致的是图2实验中的______（选填“甲”或“乙”）。 15.男生引体向上是我市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、 和 。若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。（g取10N/kg） 16. 近年来，新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电，快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务，若充电电压为380V，充电电流为200A，则充电时电功率是 kW，充电30min要消耗 kW·h电能，若充电桩着火，应立即采取的措施是 （填“切断电源”或“用水灭火”）。 17. LED灯具有节能环保、发光效率高等特点，工作时主要将___________能转化为光能。如图是额定电压为220V的某品牌LED灯与荧光灯的对比广告图。若广告属实，将一个额定功率为40W的荧光灯替换成亮度相同的LED灯，LED的功率为___________W，可以节约___________％的电能。 18. 图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数变化了_____A，此时电路消耗的总功率为_____W． 19.桔槔是中国古代一项伟大的发明。如图是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，为支点且。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。配重石块质量为30kg，桶重20N，桔槔的自重及摩擦不计。（g取） （1）当人沿AC方向向下拉杆时，桔槔是_________杠杆；若移动支架，以为支点，则拉力的大小将_________； （2）向上提杆时人不施力，只借助配重石块，一次最多可以提起_________kg水； （3）为满足不同场合的提水需求，可以更换配重石块。若汲水时，向下拉杆的力为，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力为，当和的大小相等时，配重石块质量应为_________kg。 20. 如图所示电路中，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，的滑片在某一端点时，电压表的示数为4.5V，电流表的示数为；移动滑片到某一位置时，电压表的示数变化了0.5V，电流表的示数为，且，此时连入电路的电阻与相差。求：电源电压_______V，_______；当阻值最大时，其电阻为________，其电功率为_________W。 三、作图题（本题共3小题，共6分） 21.按要求作图（请保留作图痕迹）。 （1）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。 （2）. 如图所示，请在圆圈内填上合适的电表符号，使两灯组成并联电路。 （3）.如图所示，①请将图中“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路，要求在光线较暗且有声音时才亮；②安装一个不受开关控制的三孔插座. 四、计算题（本题共2小题，共12分） 22．重为500N的工人用如图所示的滑轮组提升重物，工人站在地面上向下拉动绳子，使重400N的物体G在10s内匀速上升2m。图中每个滑轮重均为100N，不计绳重和摩擦g=10N/kg。求： (1)滑轮组对物体做多少功？ (2)滑轮组的机械效率是多大？ (3)若绳子能承受的最大拉力为600N，站在地面上的工人用此滑轮组提升重物的最大机械效率是多少？ 23．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求： (1)这款牛奶锅是利用电流的 工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少； (2)在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；【牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶锅的加热效率为80%】 (3)若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3） 五、实验题（每空1分，共33分） 24. （6分）小明探究“杠杆的平衡条件”时，实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验（g取10N/kg） （1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，小明应将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动； （2）杠杆平衡后，在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆左端______（选填“下降”或“上升”）； （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，测力计示数变化情况是______（选填“变小”“变大”“先变小后变大”“先变大后变小”或“不变”）； （4）如图丁所示同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”。一端蜡油滴下时，此端就上升，原因是______。 25. （6分）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞（不考虑碰撞过程的能量损失）。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景。 (1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和 （选填“②”、“③”或“④”）进行实验，可得到结论： ；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与 的关系； (2)在实验①和③中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越 ；在场景①和场景②中，木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2，则W1 W2（大于/等于/小于）； (3)小江同学尝试改用如图3所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 关于小江的实验方案，（　　）（填选项符号） A．仅实验方案一可行 B．仅实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可 26. （5分）完成以下两个实验： (1)在“观察不同物质吸热升温的现象”中，小明将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温。如图甲所示，用红外灯照射两个瓷盘一段时间后，通过红外热成像仪记录相应的温度，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图像信息可知：在0~4min内沙子和水吸收的热量之比为 ； 燃料 加热前的水温/℃ _______ 水温的变化/℃ 酒精 25 65 40 面巾纸碎片 25 44 19 (2)为了比较酒精和面巾纸碎片热值的大小关系，小明组装了如图丙、丁所示两套相同的装置进行了实验。 ①实验中需控制试管中水的质量和初温相同、酒精和面巾纸碎片的质量相同，通过比较 （选填“加热时间”或“水升高的温度”）来反映酒精和面巾纸碎片放出热量的多少； ②小明设计了一张记录实验数据的表格，其中有一项内容漏写了，请你帮他补充完整∶ ； ③实验记录数据如表中所示，分析可知：酒精和面巾纸碎片两种燃料中，热值较大的是 。 如果图丙、丁中加热前水温并不同， （选填“能”或“不能”）得出相同结论。 27.（7分） 探究电流与电压、电阻的关系。实验器材：电源（电压恒为3V），电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器（、额定电流为），开关，阻值分别为、、、、的五个定值电阻，导线若干。 （1）小雨按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障为___________（选填答案序号）。 A. 电流表处存在断路 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻断路 （2）排除电路故障，正确操作后闭合开关，直接将两电表示数填入表中，继续调节滑动变阻器，当电压表示数为1.20V时，电流表示数如图丙所示，其读数为___________。多次实验后记录实验数据如下表，为分析它们的定量关系，需要对表中的数据进行处理，请简要说明如何处理数据：___________（写出一种方法即可）。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.60 1.20 1.50 2.00 2.50 电流I/A 0.12 0.30 0.40 0.50 （3）正确处理数据后可得到结论：当电阻一定时，电流与电压成___________比。 （二）探究电流与电阻的关系 （4）小明继续使用图甲电路和原有器材探究电流与电阻的关系，并计划与上表中序号为3的数据进行比较。他用一只的定值电阻替换原电阻，将滑片移至最大阻值处后闭合开关，接下来的操作是___________，记下电流表示数。 （5）当小明将的定值电阻接入电路后，发现无论如何调节滑片也无法使电压表示数达到预设的电压值。为了使阻值分别为、、、、的五个电阻都能完成实验，小明可以更换一个最大阻值至少为___________的滑动变阻器；或者将定值电阻两端的电压重新设定在___________之间。 28. （4分）实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω，1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。 (1)小明电路连接正确后，闭合开关，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则可能是滑动变阻器 。 (2)排除故障后，继续实验。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。 (3)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V； ②保持滑片不动，再将开关接b，读出电压表示数为； ③小灯泡L的额定功率 （用、、表示）。 29 （5分）如图是“探究通电导体产生热量的多少跟什么因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中密封着初温、质量都相同的空气。 (1)实验时探究两电阻产生热量的多少可以通过观察U形管中液面的 来比较。 (2)图乙实验装置可以探究电流通过导体产生的热量跟 的关系，电阻丝的作用是使通过电阻丝和的 不同。 (3)如图甲所示控制通过两电阻的电流和通电时间相同，探究电流通过导体产生的热量与 的关系。 (4)图乙通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比是 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $