精品解析:安徽省阜阳市太和县北城中心学校2025-2026学年九年级第四次物理阶段学情自测
2026-06-23
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 阜阳市 |
| 地区(区县) | 太和县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.34 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-08-02 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58452591.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
物理
满分70分
(本卷取)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 驾驶汽车时经常会遇到挡风玻璃起雾,这个现象中发生的物态变化是___________(填物态变化名称)。
2. 在火箭发射上升过程中,以___________(填“地面”或“火箭”)为参照物,发射塔是静止的。
3. 《天工开物·冶铸》篇详细记载了编钟的铸造方法:“凡钟……其大小厚薄之数,皆为音律所关。”意思是用大小相同的力敲击大小、厚薄不同的编钟,发出不同的“音律”,这里的“音律”指的是声音的___________(填“音调”“响度”或“音色”)。
4. 如图所示的装置,闭合开关后,导体棒在磁场中受到力的作用,利用该原理可制成___________(填“电动机”或“发电机”)。
5. 某消防队举行高楼灭火演习,悬停在空中的电动灭火无人机(如图所示),向右猛烈喷射干粉的过程中,无人机的惯性将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 如图,墙壁上固定一面平面镜,光线(图中未画出)入射到平面镜上,其反射光线与平面镜夹角为45°且平行于凸透镜的主光轴射向凸透镜,经凸透镜折射后,射到屏上的点,请你画出光线,并在图中标出凸透镜的一个焦点。
7. 工人用如图所示的滑轮组将货物匀速提升到高处,已知货物质量为,动滑轮和定滑轮质量均为,不计绳重和摩擦,则在此过程中,工人所做的功为___________J。
8. 妮妮家天然气灶的热效率是70%,她将家里的水壶放在燃气灶上加热,将水壶中3kg的水从25℃加热至85℃的过程中,至少需要消耗___________天然气。[水的比热容,天然气的热值]
9. 如图所示电路,电源电压不变。只闭合时,电流表示数为;再闭合,电流表的示数变化了0.5A,则___________。
10. 如图所示,曲线、分别是两个电阻(阻值受温度影响)、的图像。若将和两电阻串联接的电压下,则通电,电流通过电阻产生的热量是___________J。
二、选择题(每小题2分,共14分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 将两个表面光滑的铅块相互压紧,两铅块就会粘在一起,并能吊起多个钩码,如图所示。此现象说明( )
A. 分子间有空隙 B. 分子间存在引力
C. 物质由大量分子组成 D. 分子在永不停息地做无规则运动
12. 当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时成的像有可能为虚像
B. 凸透镜的焦距可能为
C. 此时的成像原理可制成投影仪
D. 将近视镜片放在固定的蜡烛和透镜间,光屏适当远离透镜可再次呈现清晰的像
13. 据新闻介绍,在“十五五”期间,将建成一条连接皖北腹地的交通干线——亳蚌城际铁路。根据规划,这条铁路起于亳州南站,经涡阳、蒙城、怀远等地,最终接入蚌埠站,新建线路全长约。项目建成后,将彻底结束涡阳、蒙城两县无高铁的历史,亳州至蚌埠的通行时间将压缩至1小时内。假设建成后,某趟列车全程运行时间为,则该趟列车全程平均速度约为( )
A. B. C. D.
14. 如图,长方体木块A平放在水平桌面上,上面叠放一重物B,长方体木块受到水平向右的拉力,两个物体以速度做匀速直线运动(重物与木块相对静止),不计空气阻力。下列分析正确的是( )
A. B所受摩擦力水平向左
B. B所受重力与A对B的支持力是一对平衡力
C. A所受重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
D. A所受重力与桌面对A的支持力是一对相互作用力
15. 如图甲所示为佳佳桌上的一款折叠式台灯,由底座、立杆和灯头组成,灯头可以竖直折叠起来。灯头可看作绕点转动的杠杆,某次,佳佳在点用始终与灯头垂直的力将灯头从竖直位置缓慢掀开至图乙所示位置。已知点为灯头的重心(重力的等效作用点)且,灯头的重力大小为2N,下列说法正确的是( )
A. 在图乙位置时,力的大小为
B. 灯头可视为绕点转动的费力杠杆,可以省距离
C. 将灯头从竖直位置掀至图乙位置的过程中,不断变小
D. 将灯头从图乙位置掀至水平位置的过程中,的大小一直不变
16. 如图所示的电磁铁,开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的左端为极
B. 外部磁感线的方向为从电磁铁的右端到左端
C. 若用细线从电磁铁的中间拴住并将其悬挂,静止后电磁铁左端指向地理北极
D. 将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电磁铁的磁性会增强
17. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数不变
B. 电流表示数不变,电压表示数变大
C. 电流表示数与电流表示数的差值变小
D. 电压表V示数与电流表示数的比值变大
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 假期旅行时,小妮在沙滩捡到一块小石头,回到学校,进行了如下测量:
(1)小妮把天平放在水平实验台上,再将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针位置如图甲所示,接下来应___________,直至指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)天平调节平衡后,将小石块放在天平左盘,右盘放砝码,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为___________g。
19. 某实验小组在探究弹簧伸长量与弹簧受到拉力关系的实验中,得到如图甲所示的图像。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:在弹性限度内,___________。
(2)进一步查阅资料可知,在弹性限度内,(为常量)。现在若把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙所示;
②在弹簧下端挂上钩码,每个钩码的重力为0.5N,某次弹簧静止时如图丙所示(在弹性限度内),则剩余部分弹簧的大小为___________N/cm。
20. 小泽想测量标有“2.5V”字样的小灯泡在不同工作状态下的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物图连接。(导线不能交叉)
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。小泽利用电压表检查电路故障,将电压表接在开关两端时电压表无示数,将电压表接在滑动变阻器两端时电压表有示数,则电路的故障是___________。
A. 滑动变阻器断路 B. 小灯泡断路 C. 开关断路
(3)排除故障后,小泽继续进行实验,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时灯丝的阻值为___________。(结果用分数表示)
(4)调节滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电流,根据实验数据绘制图像如图丙所示。根据图像分析,当小灯泡两端电压为3.0V(短时间内)时,小灯泡的实际功率可能为___________。
A. 0.9W B. 1.0W C. 1.08W
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示斜面高,斜面的倾角为30°,斜面的粗糙程度相同。工人用平行于斜面向上的恒定拉力,将重的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为60%。求:
(1)这个过程中的大小;
(2)这个过程中做功的功率。
22. 如图所示是某款电热器的简化电路,电热器工作时有低温和高温两个挡位,、、为阻值一定的电热丝,,。该电热器接入电压恒为的家庭电路中。
(1)当开关S闭合、接到1时,电热器处于什么挡位?
(2)将电热器单独接入家庭电路中,当开关闭合、接到2时,观察到家中的电能表(如图乙所示)12min内,指示灯闪烁了400次,求此时电热器的电功率;
(3)求电热丝的阻值。
23. 某物理兴趣小组利用两个底面积不同的薄壁圆柱形容器测量石块的密度。首先在大容器中注入适量水,让小容器漂浮在大容器的水面上(如图甲所示),在小容器上标记水面位置,同时测量水面到大容器底的距离,接下来将待测石块用细线悬挂在小容器下方,令其再次漂浮在大容器水面上(如图乙所示),此时水面到大容器底的距离为,记下点到水面距离,已知大、小容器的底面积分别为和,小容器的质量为,石块的质量为,水的密度为,,,求:(全部用题目中已知的、、、、、作答)
(1)甲图中,小容器所受浮力大小;
(2)乙图中水面到容器底的距离;
(3)石块的密度。
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物理
满分70分
(本卷取)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 驾驶汽车时经常会遇到挡风玻璃起雾,这个现象中发生的物态变化是___________(填物态变化名称)。
【答案】
液化
【解析】
【详解】驾驶汽车时经常会遇到挡风玻璃起雾,这是车内空气中较高的水蒸气遇到冷的挡风玻璃液化形成的小水珠。
2. 在火箭发射上升过程中,以___________(填“地面”或“火箭”)为参照物,发射塔是静止的。
【答案】地面
【解析】
【详解】火箭发射上升时,发射塔相对于地面的位置没有发生变化;相对于火箭的位置不断变化,所以以地面为参照物,发射塔是静止的。
3. 《天工开物·冶铸》篇详细记载了编钟的铸造方法:“凡钟……其大小厚薄之数,皆为音律所关。”意思是用大小相同的力敲击大小、厚薄不同的编钟,发出不同的“音律”,这里的“音律”指的是声音的___________(填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】
音调
【解析】
【详解】用大小相同的力敲击编钟,说明振动振幅相近,响度基本一致;编钟材料相同,音色差异较小;而大小、厚薄不同的编钟,振动频率不同,对应的音调不同,因此题中的“音律”指的是音调。
4. 如图所示的装置,闭合开关后,导体棒在磁场中受到力的作用,利用该原理可制成___________(填“电动机”或“发电机”)。
【答案】电动机
【解析】
【详解】该装置外接电源,实验原理是通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用这一原理制成的;发电机的原理是电磁感应现象,工作时不需要外接电源。
5. 某消防队举行高楼灭火演习,悬停在空中的电动灭火无人机(如图所示),向右猛烈喷射干粉的过程中,无人机的惯性将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
【详解】惯性是物体的固有属性,只和物体的质量有关,无人机喷射干粉的过程中,质量变小,惯性变小。
6. 如图,墙壁上固定一面平面镜,光线(图中未画出)入射到平面镜上,其反射光线与平面镜夹角为45°且平行于凸透镜的主光轴射向凸透镜,经凸透镜折射后,射到屏上的点,请你画出光线,并在图中标出凸透镜的一个焦点。
【答案】
【解析】
【详解】光反射时,反射角等于入射角,图中反射光线与镜面夹角为45度,则与法线的夹角为,因而入射角也是45°,与镜面的夹角是45°,光线竖直向上射向平面镜;连接光线b与A点就是折射光线,根据凸透镜的三条特殊光线可知,此时光线与主光轴的交点就是凸透镜右侧的焦点。
7. 工人用如图所示的滑轮组将货物匀速提升到高处,已知货物质量为,动滑轮和定滑轮质量均为,不计绳重和摩擦,则在此过程中,工人所做的功为___________J。
【答案】5400
【解析】
【详解】货物重力
动滑轮重力
不计绳重和摩擦,工人做的总功
8. 妮妮家天然气灶的热效率是70%,她将家里的水壶放在燃气灶上加热,将水壶中3kg的水从25℃加热至85℃的过程中,至少需要消耗___________天然气。[水的比热容,天然气的热值]
【答案】0.03
【解析】
【详解】水的温度变化为
水吸收的热量为
由可知,天然气完全燃烧放出的热量为
由可知,需要消耗的天然气体积为
9. 如图所示电路,电源电压不变。只闭合时,电流表示数为;再闭合,电流表的示数变化了0.5A,则___________。
【答案】
【解析】
【详解】只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,;再闭合S1时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,所以电流表的示数变大,即
因电源的电压不变,所以,即
解得
10. 如图所示,曲线、分别是两个电阻(阻值受温度影响)、的图像。若将和两电阻串联接的电压下,则通电,电流通过电阻产生的热量是___________J。
【答案】120
【解析】
【详解】串联电路中电流处处相等(),总电压等于各部分电压之和
结合图像可得:当电流时,两端电压,两端电压,满足,符合要求。
通电时间
电流通过电阻产生的热量是
二、选择题(每小题2分,共14分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 将两个表面光滑的铅块相互压紧,两铅块就会粘在一起,并能吊起多个钩码,如图所示。此现象说明( )
A. 分子间有空隙 B. 分子间存在引力
C. 物质由大量分子组成 D. 分子在永不停息地做无规则运动
【答案】B
【解析】
【详解】该实验中,两个表面光滑的铅块压紧后粘在一起,还能承受钩码的重力不分开,是因为铅块分子相互靠近后,分子间产生相互吸引的作用力,这个现象直接说明分子间存在引力。
故选B。
12. 当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时成的像有可能为虚像
B. 凸透镜的焦距可能为
C. 此时的成像原理可制成投影仪
D. 将近视镜片放在固定的蜡烛和透镜间,光屏适当远离透镜可再次呈现清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】A.虚像不能被光屏承接,由题意可知,光屏上已出现清晰的像,因此一定是实像,故A错误;
BC.由图可知,此时物距大于像距,则物距
像距
则,因此凸透镜的焦距不可能为,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理,故BC错误;
D.近视镜片是凹透镜,对光有发散作用,将近视镜片放在固定的蜡烛和透镜间,会延迟像的形成,像会成在光屏的右侧,因此将光屏适当远离透镜可再次呈现清晰的像,故D正确。
故选D。
13. 据新闻介绍,在“十五五”期间,将建成一条连接皖北腹地的交通干线——亳蚌城际铁路。根据规划,这条铁路起于亳州南站,经涡阳、蒙城、怀远等地,最终接入蚌埠站,新建线路全长约。项目建成后,将彻底结束涡阳、蒙城两县无高铁的历史,亳州至蚌埠的通行时间将压缩至1小时内。假设建成后,某趟列车全程运行时间为,则该趟列车全程平均速度约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】列车全程路程,运行时间。
根据平均速度公式,可得该趟列车全程平均速度约为
故选A。
14. 如图,长方体木块A平放在水平桌面上,上面叠放一重物B,长方体木块受到水平向右的拉力,两个物体以速度做匀速直线运动(重物与木块相对静止),不计空气阻力。下列分析正确的是( )
A. B所受摩擦力水平向左
B. B所受重力与A对B的支持力是一对平衡力
C. A所受重力与桌面对A的支持力是一对平衡力
D. A所受重力与桌面对A的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.重物与木块相对静止,物块B不受摩擦力,故A错误;
B.B所受重力与A对B的支持力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体B上,是一对平衡力,故B正确;
CD.桌面对A的支持力大小等于AB重力之和,与A重力大小不相等,不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故CD错误。
故选B。
15. 如图甲所示为佳佳桌上的一款折叠式台灯,由底座、立杆和灯头组成,灯头可以竖直折叠起来。灯头可看作绕点转动的杠杆,某次,佳佳在点用始终与灯头垂直的力将灯头从竖直位置缓慢掀开至图乙所示位置。已知点为灯头的重心(重力的等效作用点)且,灯头的重力大小为2N,下列说法正确的是( )
A. 在图乙位置时,力的大小为
B. 灯头可视为绕点转动的费力杠杆,可以省距离
C. 将灯头从竖直位置掀至图乙位置的过程中,不断变小
D. 将灯头从图乙位置掀至水平位置的过程中,的大小一直不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.设,由得,动力为始终与灯头垂直,因此动力臂
保持不变,阻力为灯头重力,在图乙位置时,灯头与竖直方向夹角为,重力竖直向下,阻力(重力)的力臂
根据杠杆平衡条件
代入并约去解得,故A正确;
B.该杠杆升起过程中,动力臂始终大于最大阻力臂(灯头水平时阻力臂最大为),属于省力杠杆,省力费距离,故B错误;
CD.从竖直位置掀至水平位置全过程中,灯头与竖直方向夹角逐渐增大,阻力臂逐渐增大,和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可得逐渐变大,故CD错误。
故选A。
16. 如图所示的电磁铁,开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的左端为极
B. 外部磁感线的方向为从电磁铁的右端到左端
C. 若用细线从电磁铁的中间拴住并将其悬挂,静止后电磁铁左端指向地理北极
D. 将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电磁铁的磁性会增强
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流从电源正极流出,经开关、滑动变阻器后从螺线管右端流入,根据安培定则,电磁铁左端为N极,右端为S极,故A错误;
B.磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极,该电磁铁N极在左、S极在右,因此外部磁感线方向为从左端到右端,故B错误;
C.地球本身是大磁体,地理北极附近是地磁场的S极,异名磁极相互吸引,电磁铁左端是N极,因此悬挂静止后左端指向地理北极,故C正确;
D.滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,根据,电路电流变小,因此电磁铁磁性减弱,故D错误。
故选 C。
17. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数不变
B. 电流表示数不变,电压表示数变大
C. 电流表示数与电流表示数的差值变小
D. 电压表V示数与电流表示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】观察电路图,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表示数不变;电流表A1测流过R2电流,A2测干路电流,滑动变阻器的滑片P向右移动,R2变大,根据,即流过R2电流变小,所以电流表A1的示数变小;流过R1电流不变,根据得干路电流变小,所以电流表A2的示数变小;电流表A2与A1的示数之差即I1不变;电压表与电流表A2的示数之比变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 假期旅行时,小妮在沙滩捡到一块小石头,回到学校,进行了如下测量:
(1)小妮把天平放在水平实验台上,再将游码移到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时指针位置如图甲所示,接下来应___________,直至指针指在分度盘的中央刻度线。
(2)天平调节平衡后,将小石块放在天平左盘,右盘放砝码,当天平重新平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为___________g。
【答案】(1)将平衡螺母向右调节
(2)83.8
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,指针静止时指在分度盘中线的左侧,则应将平衡螺母向右调节,直至指针指在分度盘的中央刻度线。
【小问2详解】
天平在读数时,物体的质量等于砝码的质量加游码的示数,则小石头的质量为
19. 某实验小组在探究弹簧伸长量与弹簧受到拉力关系的实验中,得到如图甲所示的图像。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:在弹性限度内,___________。
(2)进一步查阅资料可知,在弹性限度内,(为常量)。现在若把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙所示;
②在弹簧下端挂上钩码,每个钩码的重力为0.5N,某次弹簧静止时如图丙所示(在弹性限度内),则剩余部分弹簧的大小为___________N/cm。
【答案】(1)弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 (2)1.0
【解析】
【小问1详解】
分析图甲的数据可知,图像是一条过原点的直线,说明在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
【小问2详解】
挂上5个钩码后,弹簧受到的拉力
弹簧的伸长量为
所以剩余部分弹簧k的大小为
20. 小泽想测量标有“2.5V”字样的小灯泡在不同工作状态下的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物图连接。(导线不能交叉)
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。小泽利用电压表检查电路故障,将电压表接在开关两端时电压表无示数,将电压表接在滑动变阻器两端时电压表有示数,则电路的故障是___________。
A. 滑动变阻器断路 B. 小灯泡断路 C. 开关断路
(3)排除故障后,小泽继续进行实验,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时灯丝的阻值为___________。(结果用分数表示)
(4)调节滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电流,根据实验数据绘制图像如图丙所示。根据图像分析,当小灯泡两端电压为3.0V(短时间内)时,小灯泡的实际功率可能为___________。
A. 0.9W B. 1.0W C. 1.08W
【答案】(1) (2)A
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
测量小灯泡电阻的实验中,电压表应与小灯泡并联,因小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用0~3V量程;滑动变阻器应按“一上一下”的原则串联接入电路。
【小问2详解】
闭合开关,两电表均无示数,说明电路存在断路故障;将电压表接在开关两端时无示数,说明开关以外的电路存在断路;将电压表接在滑动变阻器两端时有示数,说明电压表与电源两极连通,因此电路故障是滑动变阻器断路,故选A。
【小问3详解】
小灯泡正常发光时两端电压为2.5V,由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,此时灯丝的阻值
【小问4详解】
由图丙I-U图像可知,通过小灯泡的电流随电压的升高而增大,但电流增大的幅度减小,说明小灯泡的电阻随电压(温度)的升高而增大;当小灯泡两端电压为2.5V时,其电阻为,若假设电阻保持不变,当电压为3.0V时,其实际功率
但实际上小灯泡两端电压升高时,其电阻会变大,即大于,由可知,其实际功率应小于1.08W;
同时,当电压为3.0V时,电流必定大于额定电流0.3A,若电流为0.3A,则功率
故实际功率必定大于0.9W;综上所述,小灯泡的实际功率在0.9W与1.08W之间,故选B。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示斜面高,斜面的倾角为30°,斜面的粗糙程度相同。工人用平行于斜面向上的恒定拉力,将重的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为60%。求:
(1)这个过程中的大小;
(2)这个过程中做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
斜面的高度,根据三角函数关系,斜面的长度
物体的重力,则克服物体重力做的有用功
斜面的机械效率,则拉力做的总功
因而,拉力
【小问2详解】
在恒定的拉力作用下,物体沿斜面匀速运动的速度,则拉力做功的功率
22. 如图所示是某款电热器的简化电路,电热器工作时有低温和高温两个挡位,、、为阻值一定的电热丝,,。该电热器接入电压恒为的家庭电路中。
(1)当开关S闭合、接到1时,电热器处于什么挡位?
(2)将电热器单独接入家庭电路中,当开关闭合、接到2时,观察到家中的电能表(如图乙所示)12min内,指示灯闪烁了400次,求此时电热器的电功率;
(3)求电热丝的阻值。
【答案】(1)
低温挡位 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当开关闭合、接到时,与串联,电路总电阻
当接到时,电路总电阻
已知,因此。电源电压恒定,根据电功率公式,总电阻越大,总电功率越小。因此当开关S闭合、接到1时,电热器处于低温挡位。
【小问2详解】
电能表参数表示:每消耗的电能,电能表指示灯闪烁次。
指示灯闪烁次时,电热器消耗的电能
工作时间
根据得,电热器的电功率
【小问3详解】
当闭合、接时,与串联,根据,可得电路总电阻
根据串联电路电阻规律,得:
23. 某物理兴趣小组利用两个底面积不同的薄壁圆柱形容器测量石块的密度。首先在大容器中注入适量水,让小容器漂浮在大容器的水面上(如图甲所示),在小容器上标记水面位置,同时测量水面到大容器底的距离,接下来将待测石块用细线悬挂在小容器下方,令其再次漂浮在大容器水面上(如图乙所示),此时水面到大容器底的距离为,记下点到水面距离,已知大、小容器的底面积分别为和,小容器的质量为,石块的质量为,水的密度为,,,求:(全部用题目中已知的、、、、、作答)
(1)甲图中,小容器所受浮力大小;
(2)乙图中水面到容器底的距离;
(3)石块的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲图中小容器漂浮在水面,根据漂浮条件,浮力等于小容器的重力
【小问2详解】
将小容器和石块看作整体,乙图中整体漂浮,浮力增加量等于石块的重力
根据阿基米德原理可得排开水的体积增加量
大容器底面积为,水面上升高度
因此乙图水面高度
【小问3详解】
设石块体积为,甲图小容器排开水的体积为,乙图小容器排开水的体积为
甲图大容器内水的体积
乙图大容器内水的体积
大容器内水的体积不变,则
由题意,甲图水面与a点相平,a点到小容器底的深度为;乙图a点到水面距离为,因此乙图小容器浸入深度为
可得
即
可得石块体积
石块密度
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