精品解析:江苏省南京明道中学2025-2026学年九年级上学期第三次月考物理试卷
2026-08-18
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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 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.24 MB |
| 发布时间 | 2026-08-18 |
| 更新时间 | 2026-08-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59261857.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
南京明道学校2025-2026学年度第一学期九年级阶段反馈三
物理
(本卷g取10 N/kg,试卷满分100分,考试时间90分钟)
一、单项选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1. 如图是我国自主研制的“天宫二号”实验室已经在太空中正常运行,其天和核心舱机械臂的功能类似于人的手臂,具有抓住、拉回、锁死等功能。下列工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是( )
A. 天平 B. 核桃夹
C. 羊角锤 D. 船桨
2. 下列估测中,你认为最接近实际的是( )
A. 从地面上将物理书捡到桌面上,克服物理书重力做的功约为20 J
B. 小明在中考体育跳绳中获得了满分的成绩(400个/3分钟),他跳绳的功率约为100 W
C. 电扇的额定功率约为
D. 教室中的LED照明灯正常工作时的电流约为
3. 厨房不仅是加工食材的场所,也是物理学的“生活实验室”。观察厨房中的物理现象,下列说法正确的是( )
A. 沸腾的水热得发烫,是因为水含有的热量多
B. 使用天然气,天然气的热值在小火时比在大火时小
C. 蒸馒头时,通过热传递的方式使馒头的内能增加
D. 炸丸子用食用油而不用水,主要是因为食用油的比热容较小
4. 如图所示,下列与内能有关的说法正确的是( )
A. ①漂浮在水面上的冰山没有内能
B. ②晃动装有沙子的试管,温度计示数升高,这是通过热传递的方式改变内能
C. ③水蒸气推动纸风扇转动,说明水蒸气的内能转化为机械能
D. ④这是汽油机的压缩冲程,气缸内气体内能减少
5. 如图所示,蹦床运动员从某位置静止下落,与蹦床接触后,继续向下运动直至最低点。若不考虑空气阻力,关于该过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 接触蹦床前,运动员的重力势能只有一部分转化为动能
B. 整个过程中,运动员机械能守恒
C. 从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的动能先增大后减小
D. 运动员动能为零时,蹦床弹性势能最小
6. 小明要将两箱书搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书上楼的功率机械效率,第二种方法搬书上楼的功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 苏超期间,多个城市进行了无人机表演。无人机的简化电路设计是:当开关闭合时无人机的指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示电路,电源电压恒定,下列说法正确的是( )
A. 闭合所有开关时,只有工作
B. 只闭合开关时,和并联
C. 只闭合开关和时,和串联
D. 先只闭合,再闭合,通过的电流不变
9. 如图所示电路,闭合开关S后,发现L1 、L2两灯泡都不亮。将电压表的两端分别接到a、b两点,或者接到a、c两点,或者接到a、d两点时,电压表都没有示数;将电压表的两端分别接到a、e或者a、f两点时,有示数。则电路故障可能是( )
A. 开关S接触不良 B. 灯泡L1灯丝断了
C. 灯泡L2灯丝短路 D. 灯泡L2灯丝断了
10. 如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当闭合开关,滑动变阻器滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
B. 电压表V1示数变化量大小等于电压表V2示数变化量大小
C. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
D. 电压表V2示数变化量与电流表示数变化量比值变大
11. 如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A. 只有② B. 只有①② C. 只有①②④ D. ①②③④均可以
12. 在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表、电压表未画出示数变化关系图像如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A. 电源电压为
B. 滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻与灯泡L的电功率之比为1:1
C. 小灯泡正常发光时,定值电阻两端电压为
D. 实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为
二、填空题(共10小题,每空1分,共26分)
13. 回顾本学期的几个小实验,请完成下列四个小题。
(1)如图甲,木块从高处自由下落将小桌脚打入沙中,要将小桌脚打入沙中更深些,应选用质量较大的木块,将其从更___________(选填“高”或“低”)处释放;
(2)如图乙,是一个会跳的卡片,将卡片反过来,用力向下压,橡皮筋伸长,迅速松开手,卡片向上跳起,说明发生弹性形变的橡皮筋具有___________能,可以对卡片___________;
(3)如图丙,吹气球时,气球没握住飞跑了,捡起气球会发现它的嘴部温度___________(选填“变高”或“变低”),此过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程是一致的;
(4)如图丁,把铜片、铁片插入橙子中制成一个水果电池。该电池对外供电时,将___________能转化为电能,由图丁可知:铁片是水果电池的___________(选填“正极”或“负极”)。
14. 小明居住的小区里的路灯,傍晚时同时亮起,凌晨时同时熄灭,这些路灯是________连接的,他又将两个不同型号的甲、乙小灯泡串联在电路中,通电后发现甲较亮、乙较暗,则通过甲灯泡的电流________通过乙灯泡的电流,甲灯泡的电阻________乙灯泡的电阻。(后两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
15. 如图所示,小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端,已知推力为500N,斜面的长3m,高1m,机械效率为60%。则货物的重力为________ N,货物与斜面间的摩擦力大小为________ N。
16. 如图所示为某品牌汽车的“四缸”四冲程汽油发动机,已知飞轮的转速为2400r/min,每一个做功冲程中燃气对活塞做功均为450J。就拿一个汽缸来说,在1min内燃气对活塞做的功为___________J,这台发动机的最大输出功率是___________kW;若以最大输出功率行驶时的耗油量10L/h,该发动机的效率为___________%()
17. 如图所示的电路中,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,示数之比I甲:I乙=3:5,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,则通过R1与R2的电流之比是___________,R1与R2消耗的功率之比为___________,甲、乙两电压表示数之比为___________。
18. 图甲是小灯泡和电阻的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中。先闭合开关,再闭合开关,电流表示数增加了,则电源电压为_____,电路中的总电阻为_____。
19. 小华家6、7月底电能表的示数如图甲、乙所示,则7月份用电器消耗的电能为___________kW·h。关闭家里其他用电器,只让微波炉工作,当电能表的指示灯闪烁300次时,所用的时间为,则微波炉的电功率为___________。该电路还允许功率不超过___________的用电器同时工作。
20. 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。
三、解答题(共10小题,满分50分)
21. 按要求作图。
(1)如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力以及对应的力臂。
(2)请在图中画出滑轮组最省力的绕线方法;
(3)请在图的两个虚线框内,将“电源”和“小灯泡”的电路图符号连入电路,并满足两灯组成并联电路且开关只控制灯。
22. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,若杠杆出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,目的是便于___________;
(3)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小红同学自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,结构如图丁所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、空桶、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:
①将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为,C点到O点的距离为;
②在B点的空桶内注满待测液体,空桶容积为V,移动物体A至C1点,使杠杆在水平位置平衡。点到O点的距离为点表示的液体密度值为___________(用题中所给字母表示)。
23. 小明利用实验室器材设计了如图所示方案测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
实验次数
物重
物体上升高度
拉力
绳端移动距离
机械效率
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.15
1.8
0.45
74.1%
(1)分析表中数据可知,实验是按图______(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(2)实验过程中,应______缓慢拉动弹簧测力计;
(3)表格中第3次实验滑轮组的机械效率是______,并且分析数据可知,同一滑轮组提升重物时,______越大,滑轮组的机械效率越高;
(4)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,认为静止时读数能使实验更准确,导致测量的机械效率______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)请根据实验研究帮工人师傅分析以下内容:建筑工地的工人们用同一滑轮组,根据需要用甲乙两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则______,机械效率______。(均选填“>”、“=”或“<”)
24. 小明用如图所示的装置做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察____________来比较小车动能的大小;
(2)让同一小车从斜面的不同高度处由静止释放,是为了探究动能与_______的关系,得到的结论是____;
(3)实验中若使用的木块质量较大,为保证较好的实验效果,方法有多种,请说出你的一种方法:____;
(4)如图实验中的器材和本实验中木块的作用相同的是 (选填序号)。
A. 研究弹性势能实验中的“小车”
B. 研究弹性势能实验中的“卡片”
C. 研究重力势能实验中的“木块”
25. 用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为保持不变,滑动变阻器的规格是“30Ω0.5 A”,阻值为的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。步骤如下:
(1)在电路中接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图丙所示,记为,记录电流表示数;用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值调___________(填“大”或“小”)。直到电压表的示数为___________,再记录电流表示数。
(2)用20Ω的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为U0,为完成第四次探究,实验中需要滑动变阻器的最大阻值至少为___________,如果只调整电压表的示数,那么应控制电压表示数U0的范围为___________V。
26. 小洋用“伏安法”测未知电阻的电阻值,他设计的电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙电路补充完整(要求变阻器滑片向左移动时电压表示数变大);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是( )(选填序号);
A. 电阻断路 B. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱
C. 电阻短路 D. 滑动变阻器短路
(3)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,表格是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示。通过分析,未知电阻的阻值为___________;
实验次数
1
2
3
电压/V
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.36
0.5
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误数据绘出的I-U图像如图丁所示。你认为错误的原因可能是___________________________;
(5)接下来同学们继续使用该电路测未知电阻Rx的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图戊所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
③已知滑动变阻器的最大阻值为,则___________(用、和表示)。
27. 小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)图甲是小华在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①__________________________;②___________________________;
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器电压表示数始终为,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线___________(填“①”“②”或“③”)发生了___________(填写故障名称);
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:
①小灯泡的额定功率为___________W;
②开关断开时,灯丝的电阻可能是___________(选填序号)
A. B. C. D.
③实验过程中,小华将滑片向右移时发现灯泡变亮。设该过程灯丝的电阻变化了,滑动变阻器的电阻变化了,则___________(>/=/<);
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线___________(填“①”、“②”或“③”)。
28. 小明一家假期自驾去外地旅游。行驶在高速公路上时,小明爸爸发现汽车仪表盘显示油量较少,大家担心是否能行驶到下一个服务区。根据以下信息,回答问题:(a)小明爸爸驾驶的汽车油箱总容量,目前显示油量还剩10%。(b)汽油密度,汽油的热值为。(c)汽车发动机的效率为20%。(d)目前距离最近的服务区还有30千米。(e)汽车匀速行驶时的总阻力为1000 N。求:
(1)这辆汽车匀速行驶30 km,发动机牵引力所做的功。
(2)假设汽车保持平稳匀速行驶,通过计算,判断小明一家能否顺利到达服务区。
(3)若每辆汽车每年耗油2吨,如果能把发动机的效率提高2%,每辆汽车每年可以节约___________汽油(结果保留到小数点后1位)。
29. 如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,图乙是其简化电路图,有高温、低温两个加热挡位,电源电压恒为为电热丝,可通过开关和切换工作状态。其中的阻值为,低温挡功率为。求:
(1)挂烫机处于低温挡正常工作时,电路中的电流为多大?
(2)高温挡的功率为多大?
(3)若挂烫机中加入,初温为的水,在高温挡正常工作可将水加热到,求该高温挡的热效率?[,结果保留至]
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南京明道学校2025-2026学年度第一学期九年级阶段反馈三
物理
(本卷g取10 N/kg,试卷满分100分,考试时间90分钟)
一、单项选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1. 如图是我国自主研制的“天宫二号”实验室已经在太空中正常运行,其天和核心舱机械臂的功能类似于人的手臂,具有抓住、拉回、锁死等功能。下列工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是( )
A. 天平 B. 核桃夹
C. 羊角锤 D. 船桨
【答案】D
【解析】
【详解】机械臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,与机械臂工作时属于同一类杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 下列估测中,你认为最接近实际的是( )
A. 从地面上将物理书捡到桌面上,克服物理书重力做的功约为20 J
B. 小明在中考体育跳绳中获得了满分的成绩(400个/3分钟),他跳绳的功率约为100 W
C. 电扇的额定功率约为
D. 教室中的LED照明灯正常工作时的电流约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.物理书重力约2N,桌面高度约0.8m,由得,克服重力做功,远小于20J,故A不符合题意;
B.中学生体重约500N,每次跳绳高度约0.05m,3min跳400次总功
功率
远小于100W,故B不符合题意;
C.普通电扇的额定功率约为50W,符合实际,故C符合题意;
D.教室LED灯额定功率约40W,家庭电路电压为220V,由得正常工作电流
远小于1.5A,故D不符合题意。
故选C。
3. 厨房不仅是加工食材的场所,也是物理学的“生活实验室”。观察厨房中的物理现象,下列说法正确的是( )
A. 沸腾的水热得发烫,是因为水含有的热量多
B. 使用天然气,天然气的热值在小火时比在大火时小
C. 蒸馒头时,通过热传递的方式使馒头的内能增加
D. 炸丸子用食用油而不用水,主要是因为食用油的比热容较小
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,可以用吸收、放出等词描述,但不能说含有多少热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,热值的大小只取决于燃料的种类,与燃料的质量、燃烧情况都无关,故B错误;
C.蒸馒头时,馒头从外界吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式使馒头的内能增加,故C正确;
D.炸丸子用食用油而不用水,主要是因为食用油的沸点比水的沸点高,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,下列与内能有关的说法正确的是( )
A. ①漂浮在水面上的冰山没有内能
B. ②晃动装有沙子的试管,温度计示数升高,这是通过热传递的方式改变内能
C. ③水蒸气推动纸风扇转动,说明水蒸气的内能转化为机械能
D. ④这是汽油机的压缩冲程,气缸内气体内能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体,不论温度高低,都具有内能,所以冰山也有内能,故A错误;
B.晃动沙子的过程中,需要克服摩擦做功,将机械能转化为内能,沙子的内能增大,这是通过做功的方式改变内能的,故B错误;
C.玻璃管口的水蒸气推动风车,将内能转化为风车的机械能,故C正确;
D.汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,将机械能转化为气体的内能,所以气体内能增加,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,蹦床运动员从某位置静止下落,与蹦床接触后,继续向下运动直至最低点。若不考虑空气阻力,关于该过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 接触蹦床前,运动员的重力势能只有一部分转化为动能
B. 整个过程中,运动员机械能守恒
C. 从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的动能先增大后减小
D. 运动员动能为零时,蹦床弹性势能最小
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员在空中下落过程中接触蹦床前,不计空气阻力,则机械能不变;在此过程中运动员的质量不变,速度越来越大,动能变大,高度变小,重力势能变小,即重力势能转化为动能,故A错误;
B.接触蹦床后,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,运动员的机械能减少,故B错误;
C.运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,受到弹力的作用,弹力会逐渐变大,开始时,弹力小于重力,所以运动员继续向下做加速运动;当弹力等于重力时,速度最大,继续向下运动,弹力大于重力,则运动员做减速运动,故整个过程中,运动员的动能先变大后变小,故C正确;
D.运动员下落到最低点时,速度为零时,运动员的机械能全部转化为蹦床的弹性势能,弹性势能最大,故D错误。
故选C。
6. 小明要将两箱书搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书上楼的功率机械效率,第二种方法搬书上楼的功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由可知,两次所做的有用功相等;第一种方法所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二种方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二种方法的额外功大于第一种方法的额外功,故方法二的总功大于方法一的总功,由机械效率公式可知,;因上楼的速度相同,第一次搬书多,用的向上的力大,由公式可知,。
综上所述,,,故B正确,ACD错误。
故选B。
7. 苏超期间,多个城市进行了无人机表演。无人机的简化电路设计是:当开关闭合时无人机的指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作,再闭合S2时电动机和指示灯同时工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机工作,故B符合题意;
C.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都工作,再闭合S2时会造成电源短路,故C不符合题意;
D.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时指示灯亮起,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示电路,电源电压恒定,下列说法正确的是( )
A. 闭合所有开关时,只有工作
B. 只闭合开关时,和并联
C. 只闭合开关和时,和串联
D. 先只闭合,再闭合,通过的电流不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合所有开关时,电流不经过电阻,直接经过S3、S2、S1,回到电源负极,故A错误;
B.只闭合开关S2,电流依次通过R2、S2、R1,则R2、R1串联,故B错误;
C.只闭合开关S1、S2,R1被短路,电路中只有R2,故C错误;
D.先只闭合,电路中只有R2,再闭合,R1、R2并联,由于并联电路中,各支路互不影响,所以通过的电流不变,故D正确。
故选D。
9. 如图所示电路,闭合开关S后,发现L1 、L2两灯泡都不亮。将电压表的两端分别接到a、b两点,或者接到a、c两点,或者接到a、d两点时,电压表都没有示数;将电压表的两端分别接到a、e或者a、f两点时,有示数。则电路故障可能是( )
A. 开关S接触不良 B. 灯泡L1灯丝断了
C. 灯泡L2灯丝短路 D. 灯泡L2灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关S后,发现L1 、L2两灯泡都不亮,可能是电路中某处断路,或者两个灯泡同时被短路;将电压表的两端分别接到a、b两点,或者接到a、c两点,或者接到a、d两点时,电压表都没有示数,则电压表两个接线柱与电源两端一直是断开的,说明发生断路的位置可能在d点与电源正极之间;将电压表的两端接到a、e两点时,有示数,则电压表两个接线柱与电源两端是通路,说明e点与电源正极之间是完好的,所以发生断路的位置在d、e两点之间,即灯泡L1灯丝断了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当闭合开关,滑动变阻器滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
B. 电压表V1示数变化量大小等于电压表V2示数变化量大小
C. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
D. 电压表V2示数变化量与电流表示数变化量比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电压表测电压,电流表测电路电流。当闭合开关,滑动变阻器滑片P向右滑动时,阻值变大,则总电阻变大,根据可知电流表A的示数变小,根据可知电压表V1的示数变小,故A错误;
B.根据串联电压规律,电压表V1示数变化量大小等于电压表V2示数变化量大小,故B正确;
C.根据,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值即为阻值,当闭合开关,滑动变阻器滑片P向右滑动时,阻值变大,则电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大,故C错误;
D.对于定值电阻R1,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以滑动变阻器滑片P向右滑动时,电压表V1的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变。电压表V1示数变化量大小等于电压表V2示数变化量大小,所以电压表V2示数变化量与电流表示数变化量比值不变,故D错误。
故选B。
11. 如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A. 只有② B. 只有①② C. 只有①②④ D. ①②③④均可以
【答案】B
【解析】
【详解】①闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式
可求出Rx的阻值,故①可行;
②根据图可知,闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为,则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值,故②可行;
③由电路图可知,S接1或2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故③不可行;
④利用等效替代法,将开关位于1时,移动滑动变阻器使电压表读数为,将开关位于2,保持滑动变阻器的滑片位置不动,调节电阻箱的阻值,使电压表示数仍然为,此时电阻箱的阻值等于未知电阻阻值,但题干中有说明只能闭合、断开开关或者调节滑动变阻器,所以图四无法完成测量。故④不可行。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表、电压表未画出示数变化关系图像如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A. 电源电压为
B. 滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻与灯泡L的电功率之比为1:1
C. 小灯泡正常发光时,定值电阻两端电压为
D. 实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S后,灯泡、、串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的图像,由图线②可知,电压表的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表测滑动变阻器两端的电压,即并联在滑动变阻器两端;当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,灯泡两端的电压,变阻器两端的电压,电路中的电流,则电源的电压为-------①
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,灯泡两端的电压,变阻器两端的电压,电路中的电流,则电源的电压为---------②
由①②可得,故A正确,不符合题意;
B.滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,两端的电压为:,
则定值电阻与灯泡L的电功率之比为:,故B正确,不符合题意;
C.小灯泡正常发光时,定值电阻两端电压,故C不正确,符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,则变阻器最大阻值为:;
当灯泡正常发光时,变阻器接入电路中的电阻最小,则滑动变阻器的最小电阻为:,所以,为使灯泡能正常发光且安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题(共10小题,每空1分,共26分)
13. 回顾本学期的几个小实验,请完成下列四个小题。
(1)如图甲,木块从高处自由下落将小桌脚打入沙中,要将小桌脚打入沙中更深些,应选用质量较大的木块,将其从更___________(选填“高”或“低”)处释放;
(2)如图乙,是一个会跳的卡片,将卡片反过来,用力向下压,橡皮筋伸长,迅速松开手,卡片向上跳起,说明发生弹性形变的橡皮筋具有___________能,可以对卡片___________;
(3)如图丙,吹气球时,气球没握住飞跑了,捡起气球会发现它的嘴部温度___________(选填“变高”或“变低”),此过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程是一致的;
(4)如图丁,把铜片、铁片插入橙子中制成一个水果电池。该电池对外供电时,将___________能转化为电能,由图丁可知:铁片是水果电池的___________(选填“正极”或“负极”)。
【答案】(1)
高 (2) ①.
弹性势 ②.
做功 (3) ①.
变低 ②.
做功 (4) ①.
化学 ②.
负极
【解析】
【小问1详解】
重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大,下落时对小桌做功越多,桌脚陷入沙中越深,因此需从更高处释放。
【小问2详解】
发生弹性形变的物体具有弹性势能;橡皮筋使卡片向上跳起,说明弹性势能可以对卡片做功。
【小问3详解】
气球内气体喷出时对外做功,内能减小,温度降低,故气球嘴部温度变低;此过程内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式一致。
【小问4详解】
水果电池对外供电时,将化学能转化为电能;由电压表指针正向偏转可知,电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,因此与电压表负接线柱相连的铁片是水果电池的负极。
14. 小明居住的小区里的路灯,傍晚时同时亮起,凌晨时同时熄灭,这些路灯是________连接的,他又将两个不同型号的甲、乙小灯泡串联在电路中,通电后发现甲较亮、乙较暗,则通过甲灯泡的电流________通过乙灯泡的电流,甲灯泡的电阻________乙灯泡的电阻。(后两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 并联 ②. 等于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]路灯的特点是“一个损坏,其他仍能正常工作”,而并联电路中各用电器独立工作、互不影响;若串联,一个路灯损坏会导致整个电路断路。因此路灯是并联连接的。
[2]串联电路的核心规律是“电流处处相等”,因此甲、乙小灯泡串联时,通过甲灯泡的电流等于通过乙灯泡的电流。
[3]灯泡的亮度由实际功率决定,串联电路中电流相同,实际功率公式为,已知通电后甲较亮、乙较暗,说明。 根据公式可知,电流相同时,功率越大,电阻越大,因此甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻。
15. 如图所示,小明用平行于斜面的推力将货物从底端匀速推到顶端,已知推力为500N,斜面的长3m,高1m,机械效率为60%。则货物的重力为________ N,货物与斜面间的摩擦力大小为________ N。
【答案】 ①. 900 ②. 200
【解析】
【详解】[1]推力做的总功为
由可得克服货物重力做的有用功
根据公式可得货物重力
[2]克服摩擦力所做的额外功
由额外功得货物受到斜面的摩擦力
16. 如图所示为某品牌汽车的“四缸”四冲程汽油发动机,已知飞轮的转速为2400r/min,每一个做功冲程中燃气对活塞做功均为450J。就拿一个汽缸来说,在1min内燃气对活塞做的功为___________J,这台发动机的最大输出功率是___________kW;若以最大输出功率行驶时的耗油量10L/h,该发动机的效率为___________%()
【答案】 ①.
##540000 ②.
③.
【解析】
【详解】由四冲程汽油机工作特点可知,飞轮每转2圈,单个汽缸对外做功1次。单个汽缸1min内做功次数
单个汽缸1min内燃气做功
因发动机为四缸结构,故1min内总功
发动机的最大输出功率
1h消耗汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
发动机1h做的有用功
该发动机的效率
17. 如图所示的电路中,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,示数之比I甲:I乙=3:5,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,则通过R1与R2的电流之比是___________,R1与R2消耗的功率之比为___________,甲、乙两电压表示数之比为___________。
【答案】 ①. 1:1 ②. 3:2 ③. 5:2
【解析】
【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以通过R1、R2电流之比为1:1。
[2][3]当断开开关S,甲、乙两表均为电流表时,R1、R2并联,甲电流表测通过R2的电流,即I甲=I2,乙电流表测通过干路的电流,即I乙=I,则I2:I=I甲:I乙=3:5
根据并联电路电流规律可知I1:I2=2:3
再根据并联电路电流与电阻成反比可知R1:R2=3:2
当开关S闭合,甲、乙两表均是电压表时,R1、R2串联,甲电压表测电源电压,即U甲=U
乙电压表测R2两端的电压,即U乙=U2,即U甲:U乙=U:U2
根据串联电路电压与电阻成正比,可知U1:U2=R1:R2=3:2
再根据串联电路电压规律可知,甲、乙两电压表示数之比为U甲:U乙=U:U2=5:2
R1与R2消耗的功率之比为P1:P2=(U1I串):(U2I串)=U1:U2=3:2
18. 图甲是小灯泡和电阻的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中。先闭合开关,再闭合开关,电流表示数增加了,则电源电压为_____,电路中的总电阻为_____。
【答案】 ①. 1 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当闭合开关S、断开开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,当再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R并联,电流表示数增加了0.1A。由于并联电路各支路互不影响,所以增加的电流值即为通过R的电流,由图甲,当R电流为0.1A时,两端电压为1V,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以电源电压为1V。
[2]由图甲可知,此时通过L的电流为0.3A,则干路电流为
电路中的总电阻为
19. 小华家6、7月底电能表的示数如图甲、乙所示,则7月份用电器消耗的电能为___________kW·h。关闭家里其他用电器,只让微波炉工作,当电能表的指示灯闪烁300次时,所用的时间为,则微波炉的电功率为___________。该电路还允许功率不超过___________的用电器同时工作。
【答案】 ①.
210 ②.
1000 ③.
7800
【解析】
【详解】7月份用电器消耗的电能
微波炉消耗的电能
微波炉的电功率
电路允许的最大总功率
该电路还允许接入的用电器功率
20. 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】 ①. 不变 ②. 4.5 ③. 20
【解析】
【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
三、解答题(共10小题,满分50分)
21. 按要求作图。
(1)如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力以及对应的力臂。
(2)请在图中画出滑轮组最省力的绕线方法;
(3)请在图的两个虚线框内,将“电源”和“小灯泡”的电路图符号连入电路,并满足两灯组成并联电路且开关只控制灯。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
支点为O,重物对杠杆的作用效果一定。要使动力F最小,应使动力臂最大。在A点施力时,连接OA,OA为可取得的最大动力臂l;过A点作垂直于OA、方向斜向右上方的力F,使其转动效果与重物相反。
【小问2详解】
要使滑轮组最省力,应使承担动滑轮和物体的绳子段数最多。将绳子的一端系在动滑轮上,再依次绕过定滑轮和动滑轮,此时有3段绳子承担动滑轮和物体的总重,所需拉力最小。
【小问3详解】
两灯并联时,L1和L2应分别位于两条支路。要使开关S只控制L2,应使S只串联在L2所在支路中,而L1支路不经过S。图中上方虚线框接入电源、下方虚线框接入L2,这样两灯并联且S只控制L2。
22. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,若杠杆出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,目的是便于___________;
(3)小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小红同学自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,结构如图丁所示。所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、空桶、质量为m的物体A、细线。设计过程如下:
①将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为,C点到O点的距离为;
②在B点的空桶内注满待测液体,空桶容积为V,移动物体A至C1点,使杠杆在水平位置平衡。点到O点的距离为点表示的液体密度值为___________(用题中所给字母表示)。
【答案】(1)右 (2)测量力臂
(3)右 (4)
【解析】
【小问1详解】
图甲中,杠杆左端下沉,说明左端重,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
当杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,可以直接测读出力臂的大小,因此目的是便于测量力臂的大小。
【小问3详解】
若一个硬币的重力为G,由杠杆平衡条件可得
则
若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆左端为,杠杆右端为,杠杆右端重,因此右端将下沉。
【小问4详解】
当桶中没有装液体时,由杠杆平衡条件可得 ①
空桶中装满待测液体后,当杠杆在水平位置平衡时,由杠杆平衡条件可得
即 ②
由①②可得
解得
23. 小明利用实验室器材设计了如图所示方案测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
实验次数
物重
物体上升高度
拉力
绳端移动距离
机械效率
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.15
1.8
0.45
74.1%
(1)分析表中数据可知,实验是按图______(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(2)实验过程中,应______缓慢拉动弹簧测力计;
(3)表格中第3次实验滑轮组的机械效率是______,并且分析数据可知,同一滑轮组提升重物时,______越大,滑轮组的机械效率越高;
(4)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,认为静止时读数能使实验更准确,导致测量的机械效率______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)请根据实验研究帮工人师傅分析以下内容:建筑工地的工人们用同一滑轮组,根据需要用甲乙两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则______,机械效率______。(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】(1)乙 (2)竖直匀速
(3) ①. 74.1% ②. 重物重力
(4)偏大 (5) ①. > ②. =
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据可知,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,说明滑轮组有3段绳子承担,实验是按图乙装置进行的。
【小问2详解】
实验过程中,应竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计。因为只有竖直匀速拉动时,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小,这样才能准确测量拉力。
【小问3详解】
[1][2]表格中第3次实验滑轮组的机械效率是
分析前三次实验数据可知,同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
【小问4详解】
若静止时读数,没有测出机械间的摩擦力,额外功所占比例减小,会导致测量的机械效率偏大。
【小问5详解】
[1][2]甲方式绳子有2段,不计摩擦和绳重
乙方式绳子有3段,不计摩擦和绳重
所以>;根据公式
可知,甲乙两种方式,动滑轮重相同,物重相同,则机械效率=。
24. 小明用如图所示的装置做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察____________来比较小车动能的大小;
(2)让同一小车从斜面的不同高度处由静止释放,是为了探究动能与_______的关系,得到的结论是____;
(3)实验中若使用的木块质量较大,为保证较好的实验效果,方法有多种,请说出你的一种方法:____;
(4)如图实验中的器材和本实验中木块的作用相同的是 (选填序号)。
A. 研究弹性势能实验中的“小车”
B. 研究弹性势能实验中的“卡片”
C. 研究重力势能实验中的“木块”
【答案】(1)木块移动的距离
(2) ①. 速度 ②. 物体的质量相同,速度越大,动能越大
(3)见解析 (4)AB
【解析】
【小问1详解】
根据转换法可知实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小,木块移动的距离越远,表明小车对木块做功越多,小车的动能越大。
【小问2详解】
[1][2]让同一小车在斜面的不同高度处由静止释放,小车的质量相同,小车到达水平面的速度不同,所以可探究动能与速度的关系;同一小车静止释放的高度越高,到达斜面底端的速度越大,推动木块移动的距离越远,小车的动能越大,可得出结论:物体的质量相同,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
实验中若使用的木块质量较大,小车撞击木块时,木块移动的距离较小,实验现象不明显,为使实验有较明显的现象,可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度,从而增大小车的动能,增大对木块做功的多少,增大木块在水平面上移动的距离;也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力,使木块在水平面上滑行距离增大。
【小问4详解】
A.研究弹性势能实验中,小车移动的距离反映弹簧弹性势能的大小,小车起到与木块相同的作用,故A符合题意;
B.乙图,研究弹性势能实验中,卡片弹起的高度反映橡皮筋弹性势能的大小,卡片起到与木块相同作用,故B符合题意;
C.丙图,研究重力势能实验中,桌腿陷入的深度反映木块的重力势能大小,这里的木块起到与“探究动能大小与哪些因素有关的实验”的不同作用,故C不符合题意。
故选AB。
25. 用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为保持不变,滑动变阻器的规格是“30Ω0.5 A”,阻值为的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。步骤如下:
(1)在电路中接入阻值为的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图丙所示,记为,记录电流表示数;用的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值调___________(填“大”或“小”)。直到电压表的示数为___________,再记录电流表示数。
(2)用20Ω的定值电阻替换的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为U0,为完成第四次探究,实验中需要滑动变阻器的最大阻值至少为___________,如果只调整电压表的示数,那么应控制电压表示数U0的范围为___________V。
【答案】(1) ①. 大 ②. 1
(2) ①. 40 ②. 1.2~2.5
【解析】
【小问1详解】
用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,定值电阻变大。若滑动变阻器阻值不变,定值电阻分得的电压会增大;要使定值电阻两端电压仍保持1V,应增大滑动变阻器接入电路的阻值。
由图丙可知,电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1V,即
【小问2详解】
接入20Ω定值电阻并保持控制电压为1V时,电路电流
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器两端电压与电流、接入电阻的关系为
变形并代入数据可得所需滑动变阻器的阻值
若仍使用最大阻值为30Ω的滑动变阻器,接入20Ω定值电阻时,滑动变阻器取最大阻值可使控制电压达到最小。此时电路电流
对应的最小控制电压
接入5Ω定值电阻时电路电流最大。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,因此控制电压最大为
所以控制电压范围为
26. 小洋用“伏安法”测未知电阻的电阻值,他设计的电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙电路补充完整(要求变阻器滑片向左移动时电压表示数变大);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是( )(选填序号);
A. 电阻断路 B. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱
C. 电阻短路 D. 滑动变阻器短路
(3)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,表格是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示。通过分析,未知电阻的阻值为___________;
实验次数
1
2
3
电压/V
1.2
1.8
2.4
电流/A
0.36
0.5
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误数据绘出的I-U图像如图丁所示。你认为错误的原因可能是___________________________;
(5)接下来同学们继续使用该电路测未知电阻Rx的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图戊所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
③已知滑动变阻器的最大阻值为,则___________(用、和表示)。
【答案】(1) (2)D
(3)4.9 (4)电压表与滑动变阻器并联了
(5)
【解析】
【小问1详解】
实验中,电压表应并联在定值电阻两端,电源为两节干电池,电源电压为3V,则电压表应选择小量程,要求变阻器滑片向左移动时电压表示数变大,即定值电阻两端电压变大,由串联电路电压特点可知,滑片左移时,滑动变阻器两端电压变小,由串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值减小,因此应将左下方接线柱接入电路,如图所示:
【小问2详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,则电路为通路,电压表和电源接通,电路的电阻较小,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,说明变阻器没有了“变阻”的作用,造成这一现象的原因可能是滑动变阻器短路了,故选D。
【小问3详解】
图丙中,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。则三次实验所测得的电阻值分别为,,
求平均值可得未知电阻的阻值为
【小问4详解】
实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值越小,串联电路的总电阻越小,由可知,电路中的总电流越大,由可知,定值电阻的电压越大,由串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压越小。由丁图像可知,随着电流的增大,电压减小,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此错误的原因可能是电压表与滑动变阻器并联了。
【小问5详解】
由图戊可知,未知电阻与滑动变阻器串联,将滑动变阻器滑片移到b端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流,电源电压为
将滑动变阻器滑片移到a端,此时只有接入电路,电源电压为,电源电压不变,则
解得
27. 小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)图甲是小华在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①__________________________;②___________________________;
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器电压表示数始终为,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线___________(填“①”“②”或“③”)发生了___________(填写故障名称);
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:
①小灯泡的额定功率为___________W;
②开关断开时,灯丝的电阻可能是___________(选填序号)
A. B. C. D.
③实验过程中,小华将滑片向右移时发现灯泡变亮。设该过程灯丝的电阻变化了,滑动变阻器的电阻变化了,则___________(>/=/<);
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线___________(填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1) ①. 开关没有断开 ②. 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2) ①. ① ②. 断路
(3) ①. 0.75 ②. B ③. <
(4)①
【解析】
【小问1详解】
连接电路的规范操作要求:接线时开关必须断开,防止接错线路短路烧坏元件;闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,使初始电路电流最小,保护元件。图中接最后一根导线时开关未断开、滑片在阻值最小位置,是两个不妥之处。
【小问2详解】
电流表示数为零说明电路可能断路,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表两端能连通电源正负极,因此是连接灯泡和电压表正极的导线①发生断路,此时电压表串联在电路中,测电源电压。
【小问3详解】
小灯泡额定电压为2.5V,从乙图U-I图像可得,此时对应的额定电流为0.3A,额定功率
图乙中电压为0.5V、电流为0.10A时灯丝的电阻
开关断开时灯丝温度更低,电阻会比通电发热时更小,因此只可能是2Ω,故选B。
滑片右移灯泡变亮,说明电路电流增大,总电阻变小,电流增大后灯丝温度升高,总电阻,滑动变阻器减小的阻值,需要抵消灯丝增大的阻值后才能让总电阻变小,故滑动变阻器的阻值减小量大于灯丝的阻值增大量,也就是。
【小问4详解】
串联电路中电源总电压为3V,因此滑动变阻器的电压,故滑动变阻器的U-I图像应为图丙中的虚线①。
28. 小明一家假期自驾去外地旅游。行驶在高速公路上时,小明爸爸发现汽车仪表盘显示油量较少,大家担心是否能行驶到下一个服务区。根据以下信息,回答问题:(a)小明爸爸驾驶的汽车油箱总容量,目前显示油量还剩10%。(b)汽油密度,汽油的热值为。(c)汽车发动机的效率为20%。(d)目前距离最近的服务区还有30千米。(e)汽车匀速行驶时的总阻力为1000 N。求:
(1)这辆汽车匀速行驶30 km,发动机牵引力所做的功。
(2)假设汽车保持平稳匀速行驶,通过计算,判断小明一家能否顺利到达服务区。
(3)若每辆汽车每年耗油2吨,如果能把发动机的效率提高2%,每辆汽车每年可以节约___________汽油(结果保留到小数点后1位)。
【答案】(1)
(2)能顺利到达服务区
(3)0.2
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速行驶,牵引力与阻力大小相等,即
牵引力做功
【小问2详解】
油箱中剩余汽油体积
剩余汽油质量
汽油完全燃烧放出的热量
发动机可输出的有用功
可输出的有用功大于汽车行驶30km所需的功,故能顺利到达服务区。
【小问3详解】
效率提高前后汽车每年所需的有用功不变。效率与燃料质量的关系为
两种情况下汽油热值相同,且所需有用功相同,所以
效率提高后每年耗油量
每年节约汽油质量
29. 如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,图乙是其简化电路图,有高温、低温两个加热挡位,电源电压恒为为电热丝,可通过开关和切换工作状态。其中的阻值为,低温挡功率为。求:
(1)挂烫机处于低温挡正常工作时,电路中的电流为多大?
(2)高温挡的功率为多大?
(3)若挂烫机中加入,初温为的水,在高温挡正常工作可将水加热到,求该高温挡的热效率?[,结果保留至]
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
低温挡正常工作电流
【小问2详解】
由图可知,当开关闭合、断开时,电阻和串联,电路总电阻最大,由可知,此时电路的总功率最小,挂烫机处于低温挡;当开关和都闭合时,电阻被短路,只有电阻工作,电路总电阻最小,总功率最大,挂烫机处于高温挡。高温挡功率
【小问3详解】
水吸收的热量
挂烫机在高温挡正常工作5min消耗的电能
高温挡的热效率
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