2019年浙江省杭州市西湖区九年级（上）期末物理试卷两套附答案解析

2019年浙江省杭州市西湖区九年级（上）期末物理试卷两套附答案解析试题一一、选择题1下列有关物体内能的说法，正确的是（）A水沸腾时继续吸热，温度保持不变，内能也不变B柴油机的压缩冲程实现机械能转化为内能C相同质量的物体，温度越低，所含的热量越少D只要温度不变，物体的内能就一定不变2如图甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上关于这两种方法，下列说法中正确的是（）A两人克服重力做功一样多B王大叔做的功多些C小鹏做功的功率要大些D甲、乙两种情况下的机械效率一样3小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上（如图所示），在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），小球的动能和重力势能的变化是（）A动能减小，重力势能增大B动能先增大后减小，重力势能减小C动能和重力势能的总和保持不变D动能先减小后增大，重力势能增大4下列关于能量转化和守恒的说法或理解，正确的是（）A自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用B根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，无需担心地球能量不足C原子核能所释放的能量称为核能；可控制地进行核反应的装置称为核反应堆D汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力5物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m（如图所示），已知G=18N，F=10N这一过程中，不能得到的结论是（）A绳子自由端上升0.4mB动滑轮重为2NC该动滑轮的机械效率为90%D拉力F做功4J6如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L（电阻不变）消耗的功率为100W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为81W则输电导线AC、BD上消耗的功率为（）A10WB19WC9WD15W二、填空题7电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小乔对家里的电动自行车进行了测试他骑车在平直的路面上由静止开始运动，当速度达到6m/s时开始做匀速直线运动，此时受到的阻力为35N已知电动机输入电压48V，输入电流5A，该电动自行车匀速行驶时的电功率是瓦，电能转化为机械能的效率为%，此电动机线圈的电阻为欧8小李和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是它们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见，在相同质量的水升高相同的温度的前提下，请你帮助他们分析已知水的比热为c=4.2103J（kg）（1）由于实际加热过程中有热量散失，从省电的角度说明你的选择和理由：（2）若电水壶储水1.0kg，将其从初温20加热到100，水吸收的热量是J9近年来我市的汽车数量持续增加，为了有效控制雾霾，防治大气污染，方便市民安全出行，我市出台了多项新举措（1）在市区繁华路段设置如图甲所示的LED指示牌，这种指示牌可以根据车流量改变通行信号，有效缓解交通拥堵现状，若一个LED指示牌的额定功率为10瓦，正常发光90秒消耗的电能是（2）加大交通安全宣传，引导市民关注交通法规和汽车性能，图乙是汽车的两种保险杠在模拟碰撞实验中内能增加的变化曲线图，结合图中信息分析，汽车应该选择保险杠更安全，原因是：10在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架、带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的）、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等实验装置如图所示（1）为保证实验数据准确，读数时木块必须处在状态（2）通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是（写一条）（3）测得的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 接触面 木块重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长S/m 机械效率 1 最陡 木块与木板 5.0 0.20 4.5 0.30 71.4% 2 较陡 木块与木板 5.0 0.20 3.8 0.40 65.8% 3 较缓 木块与木板 5.0 0.20 3.4 0.50 58.9% 4 较缓 木块与棉布 5.0 0.20 4.0 0.50？ 5 较缓 木块与毛巾 5.0 0.20 4.8 0.50 41.7%第4次实验测得的机械效率=第5次在毛巾面上运动时，木块受到的摩擦力为N根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是：11在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小科所选用的小灯泡上标有“3.8V”字样小科连接了如图甲所示的实验电路（1）小科连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数接下来他的操作是A可能是开关短路，更换开关B可能是小灯泡短路，更换小灯泡C检查电路是否断路D移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（2）小科同学正确连接电路后进行实验并完成了实验数据记录当他结束实验整理器材时，才发现电表如图乙所示，小科同学应重新实验，重新实验前他应该进行的操作是（3）改正错误后，小科重新做了3次实验，每次实验他都认为电压表示数是3.8V相关实验记录及数据处理见下表： 序号 电流表示数/A 测得灯泡的额定功率/W 测得灯泡额定功率的平均值/W 1 0.30 1.140 P额=1.140 2 0.29 1.102 3 0.31 1.178你认为小科这样处理数据的方法是否合理？请说明理由：（4）小张同学认为，利用图甲也能进行探究电流与电压的关系，同组的小科同学认为不可行，小科认为不可行的原因是：三、计算简答题12如图1示数是某家用热水器的电路原理图烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是1100W当水温升到设定温度t1时，温控开关接触点断开，电热管停止加热当水温下降到设定温度t2时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，此时电路的功率是176W当水温上升到设定温度t1时，温控开关触点断开，电热管停止加热如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计）（1）试分析R2在电路中所起的作用是（2）求R1的阻值（3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能13张同学对建筑工地上的长臂吊车（如图甲）有些疑惑，不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型（如图乙）弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m，放在一个宽度为40cm的凳子上，当在棒的A端固定一个质量为2kg铅块（忽略大小）时，棒刚好绕O1点有转动的趋势（AO1=30cm）（1）直棒的质量就多少？（2）当在P处挂一重物时（PB=10cm），棒刚好绕O2点有转动的趋势求重物质量及此时棒对O2点的压力F（g取10N/kg）；（3）当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以认为凳面上只有某点E（即新支点）对棒有支持力试问：随着重物左移，E点是否会移动？如会移动将向棒的哪一端移动？参考答案与试题解析一、选择题1下列有关物体内能的说法，正确的是（）A水沸腾时继续吸热，温度保持不变，内能也不变B柴油机的压缩冲程实现机械能转化为内能C相同质量的物体，温度越低，所含的热量越少D只要温度不变，物体的内能就一定不变【考点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变【分析】A、液体沸腾时吸热温度不变B、压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功C、热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量D、晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加【解答】解：A、水沸腾时吸热，温度不变，但内能增加，故A错误；B、压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能，故B正确；C、热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，故C错误；D、温度不变，物体的内能可能改变，例如晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故D错误；故选B2如图甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上关于这两种方法，下列说法中正确的是（）A两人克服重力做功一样多B王大叔做的功多些C小鹏做功的功率要大些D甲、乙两种情况下的机械效率一样【考点】功的大小比较；机械效率的大小比较；功率大小的比较【分析】（1）甲乙的有用功都是克服重物的重力做的功，根据W=Gh比较两者的有用功；（2）根据P=可知，做功的功率与功和时间有关；（3）使用任何机械时，都必须做额外功，所以机械效率要小于1【解答】解：AB、甲乙都是把相同的物体提高相同的高度，根据W=Gh可知，两人克服重力所做的功一样多，故A正确、B错误；C、根据P=可知，功率的大小不仅与做功的多少有关，还与做功的时间有关，而两者做功的时间不知，所以无法比较两者功率的大小关系，故C错误；D、甲是用手直接对物体做功，效率为100%；乙是利用斜面对物体做功，此时需要克服摩擦力做额外功，效率小于100%；所以甲械效率大，故D错误故选A3小球从高处下落到竖直放置的轻质弹簧上（如图所示），在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，（弹簧始终保持竖直，不计空气阻力），小球的动能和重力势能的变化是（）A动能减小，重力势能增大B动能先增大后减小，重力势能减小C动能和重力势能的总和保持不变D动能先减小后增大，重力势能增大【考点】动能和势能的大小变化【分析】（1）小球自由落下，接触弹簧时有竖直向下的速度，接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹力随着压缩的长度的增大而增大以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大（2）从小球的机械能的变化的角度进行分析【解答】解：ABD、因为小球一直在压缩弹簧，弹簧的形变量x在增大，根据F=kx可知，弹簧弹力一直在增大，以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，速度变大，且合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大，当小球到达最低端时，小球受到向上的合力最大，即弹力大于重力总之，小球的动能先增大后减小，重力势能减小故AD错误、B正确C、小球在下降过程中，由于摩擦力，有一部分机械能会变成内能，故机械能是始终减小的，故C错误故选B4下列关于能量转化和守恒的说法或理解，正确的是（）A自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用B根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，无需担心地球能量不足C原子核能所释放的能量称为核能；可控制地进行核反应的装置称为核反应堆D汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力【考点】能量转化与守恒观点的应用【分析】能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变结合具体的实例可逐一做出判断【解答】解：A、自然界中能量的形式是多种多样的，但并不是所有形式的能量都都能被人类利用，故A错误；B、虽然自然界中能量是守恒的，不同能量可以相互转化，但能量的转化具有方向性，很多能量一旦消耗，将无法被人类所利用，故B错误；C、原子核能所释放的能量称为核能，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，故C正确；D、汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能无法收集起来再作为车行驶的动力，故D错误故选C5物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m（如图所示），已知G=18N，F=10N这一过程中，不能得到的结论是（）A绳子自由端上升0.4mB动滑轮重为2NC该动滑轮的机械效率为90%D拉力F做功4J【考点】滑轮（组）的机械效率；动滑轮及其工作特点；功的计算【分析】由图示可知，承重绳子的有效股数n=2，由滑轮组公式、功的公式、效率公式分析答题【解答】解：由图示可知，滑轮承重绳子的有效股数n=2，A、绳子自由端上升的高度s=nh=20.2m=0.4m，故A正确；B、如果不考虑摩擦力，则F=，则G滑轮=nFG=210N18N=2N，实际上滑轮是存在摩擦的，因此滑轮的重力小于2N，故B错误；C、有用功W有=Gh=18N0.2m=3.6J，滑轮的效率：=100%=100%=90%，故C正确；D、拉力的功W=Fs=10N0.4m=4J，故D正确；不能得到的结论B故选B6如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L（电阻不变）消耗的功率为100W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为81W则输电导线AC、BD上消耗的功率为（）A10WB19WC9WD15W【考点】电功率的计算【分析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P=I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时电源的功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率【解答】解：设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则PL=I12RL=100W若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则PL=I22RL=81W由两式可得：I1：I2=10：9，若将灯泡L接C、D两点时，电源的功率为：P=UI2，则： =，即P=100W=90W，所以导线AC和BD消耗的总功率为：P线=PP2=90W81W=9W故选：C二、填空题7电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小乔对家里的电动自行车进行了测试他骑车在平直的路面上由静止开始运动，当速度达到6m/s时开始做匀速直线运动，此时受到的阻力为35N已知电动机输入电压48V，输入电流5A，该电动自行车匀速行驶时的电功率是240瓦，电能转化为机械能的效率为87.5%，此电动机线圈的电阻为1.2欧【考点】电功率的计算；欧姆定律的变形公式【分析】由P=UI计算电动自行车匀速行驶时的电功率；由P=Fv计算电能转化为机械能的功率，再根据效率公式计算电能转化为机械能的效率；先计算电动机转化为内能的功率，再由P=I2R计算电动机线圈的电阻【解答】解：已知电动机输入电压48V，输入电流5A，所以电动自行车匀速行驶时的电功率：P电=UI=48V5A=240W；电动自行车做匀速直线运动，阻力与电动机牵引力是一对平衡力，所以其功率：P机械=Fv=fv=35N6m/s=210W，所以电能转化为机械能的效率：=100%=100%=100%=100%=87.5%；电动机工作时将电能转化为机械能和内能，所以电动机转化内能的功率：P热=P电P机械=240W210W=30W，由P=I2R可得电动机线圈的电阻：R=1.2故答案为：240；87.5；1.28小李和姐姐一起去买电水壶，当他们选择某一品牌的电水壶时，发现有800W和1200W两种功率可选，如图是它们对买哪一款更省电的问题出现的不同意见，在相同质量的水升高相同的温度的前提下，请你帮助他们分析已知水的比热为c=4.2103J（kg）（1）由于实际加热过程中有热量散失，从省电的角度说明你的选择和理由：考虑热损失，1200W的电热壶省电，因为水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电（2）若电水壶储水1.0kg，将其从初温20加热到100，水吸收的热量是3.36105J【考点】热量的计算；电功的计算【分析】（1）考虑热量的散失，水在加热过程中，时间越长，热量损失越多，在水升温需要的热量一定的前提下，电热壶功率越低，加热时间越长，热量的损失越多，也就是此电热壶要费电（2）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q吸=cm（tt0）可求出水吸收的热量【解答】解：（1）考虑热损失，1200W的电热壶省电，因为水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电（2）水吸收的热量为：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）1.0kg=3.36105J故答案为：（1）考虑热损失，1200W的电热壶省电，因为水吸热相同，根据W=Pt，功率大的加热时间短，热散失少，所以省电；（2）3.361059近年来我市的汽车数量持续增加，为了有效控制雾霾，防治大气污染，方便市民安全出行，我市出台了多项新举措（1）在市区繁华路段设置如图甲所示的LED指示牌，这种指示牌可以根据车流量改变通行信号，有效缓解交通拥堵现状，若一个LED指示牌的额定功率为10瓦，正常发光90秒消耗的电能是900J（2）加大交通安全宣传，引导市民关注交通法规和汽车性能，图乙是汽车的两种保险杠在模拟碰撞实验中内能增加的变化曲线图，结合图中信息分析，汽车应该选择A保险杠更安全，原因是：发生碰撞时，A保险杠可以将更多的机械能转化为内能【考点】电功的计算；机械能【分析】（1）由电灯的铭牌可知额定功率，电灯正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出正常工作90s钟消耗的电能（2）由两种保险杠在模拟碰撞实验中内能增加的变化曲线图可知，A保险杠与B保险杠相比，A保险杠可以将等多的机械能转化为内能【解答】解：（1）由电灯的铭牌可知，其额定功率是10W，也是其正常发光时的功率，由P=可得，正常工作90s消耗的电能：W=Pt=10W90s=900J（2）由图中信息可知，A保险杠与B保险杠相比，A保险杠可以将更多的机械能转化为内能，因此汽车安装A保险杠比B保险杠更安全故答案为：（1）900J；（2）A；发生碰撞时，A保险杠可以将更多的机械能转化为内能10在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架、带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的）、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等实验装置如图所示（1）为保证实验数据准确，读数时木块必须处在匀速运动状态（2）通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是拉物体时，能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行（写一条）（3）测得的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 接触面 木块重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长S/m 机械效率 1 最陡 木块与木板 5.0 0.20 4.5 0.30 71.4% 2 较陡 木块与木板 5.0 0.20 3.8 0.40 65.8% 3 较缓 木块与木板 5.0 0.20 3.4 0.50 58.9% 4 较缓 木块与棉布 5.0 0.20 4.0 0.50？ 5 较缓 木块与毛巾 5.0 0.20 4.8 0.50 41.7%第4次实验测得的机械效率=50%第5次在毛巾面上运动时，木块受到的摩擦力为2.8N根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是：斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高【考点】斜面机械效率的测量实验【分析】（1）（2）用弹簧测力计测拉力时，要其做匀速直线运动，这样的示数才准确，因此，滑轮也为这一实验要求发挥了作用；（3）计算机械效率时要明确各量的关系，代入公式进行计算；把W总=Fs，W有=Gh，W额=fs代入W总=W有+W额得出：Fs=Gh+fs，把第四次实验中的数据代入此式，解方程可算出f；分析实验数据时，要明确变量与不变量是什么，再分析变量间的数量关系【解答】解：（1）只有木块做匀速运动时，弹簧测力计的示数与拉力大小相等，弹簧测力计的示数才更准确；（2）利用滑轮改变了一下绳子的方向，使木块所受拉力的方向与木板的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便；（3）第4次实验的机械效率=50%；因为W总=W有+W额，W总=Fs，W有=Gh，W额=fs，所以Fs=Gh+fs，把第5次实验数据代入上式得：4.8N0.5m=5N0.2m+f0.5m，解得：f=2.8N；比较第1、2、3三次实验可以看出，这是在斜面粗糙程度不变的情况下进行的研究，因此，可得出的结论是：斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高故答案为：（1）匀速运动；（2）拉物体时，能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行；（3）50%；2.8；斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高11在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，小科所选用的小灯泡上标有“3.8V”字样小科连接了如图甲所示的实验电路（1）小科连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数接下来他的操作是DA可能是开关短路，更换开关B可能是小灯泡短路，更换小灯泡C检查电路是否断路D移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（2）小科同学正确连接电路后进行实验并完成了实验数据记录当他结束实验整理器材时，才发现电表如图乙所示，小科同学应重新实验，重新实验前他应该进行的操作是电流表指针调零（3）改正错误后，小科重新做了3次实验，每次实验他都认为电压表示数是3.8V相关实验记录及数据处理见下表： 序号 电流表示数/A 测得灯泡的额定功率/W 测得灯泡额定功率的平均值/W 1 0.30 1.140 P额=1.140 2 0.29 1.102 3 0.31 1.178你认为小科这样处理数据的方法是否合理？请说明理由：不合理，将几次功率的平均值作为额定功率没有意义（4）小张同学认为，利用图甲也能进行探究电流与电压的关系，同组的小科同学认为不可行，小科认为不可行的原因是：无法控制灯的电阻不变【考点】电功率的测量【分析】（1）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，原因可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；（2）由图乙知，当他断开开关整理器材时，电流表指针没有指在零刻度线上，这是在使用前，没有对电压表进行调零造成的；（3）只有灯在额定电压下的功率为额定功率，将实际功率的平均值作为额定功率没有意义；（4）研究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变【解答】解：（1）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路流太小所致，下一步操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作；（2）断开开关时，由图乙电流表有示数没指到0刻度处，所以重新实验前他应该进行的实验操作是电流表调零；（3）不同电压下灯的功率是不同的，灯只有额定电压下的功率为额定功率，所以将几次实验功率的平均值作为额定功率没有意义；（4）研究电流与电压的关系，应控制导体的电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，无法控制其大小不变，所以利用图甲也能进行探究电流与电压的关系是不可行的故答案为：（1）D；（2）电流表指针调零；（3）不合理，将几次功率的平均值作为额定功率没有意义；（4）无法控制灯的电阻不变三、计算简答题12如图1示数是某家用热水器的电路原理图烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是1100W当水温升到设定温度t1时，温控开关接触点断开，电热管停止加热当水温下降到设定温度t2时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，此时电路的功率是176W当水温上升到设定温度t1时，温控开关触点断开，电热管停止加热如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计）（1）试分析R2在电路中所起的作用是电阻R2在电路中所起保护作用，避免指示灯被烧坏（2）求R1的阻值（3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能【考点】欧姆定律的应用；电功的计算【分析】（1）电阻R2与指示灯串联，起分压作用，可以保护指示灯不被烧坏；（2）根据加热时电热管的功率，由R=可以求出加热管的电阻；已知热水器处于保温档时电热管的功率，由功率公式P=I2R可以求出热水器处于保温挡时的电路电流；然后根据串联电路特点及欧姆定律可以求出电阻R1的大小；（3）由图象2求出热水器的加热时间与保温时间，然后由W=Pt求出30min内电热管消耗的电能【解答】解：（1）由电路图知：电阻R2与指示灯串联，电阻R2在电路中起分压作用，可以避免指示灯两端电压太大而烧坏指示灯，因此电阻R2是一个保护电阻，保护指示灯不被烧坏；（2）由电路图知：当温控开关S和a、b接触时，只有电热管接入电路，此时热水器处于加热状态，由P=可得电热管的电阻：R=44；开关S与c点接触时，电阻R1与电热管串联接入电路，此时热水器处于保温状态，由P=I2R可得热水器处于保温状态时，流过电热管的电流：I=2A，热水器处于保温状态时，开关S与接触点c接通，由电路图知，电阻R1与电热管串联接入电路，此时电路总电阻：R总=110，则电阻R1的阻值R1=R总R=11044=66；（3）由温度时间图象知：在前t1=5min=300s内热水器处于加热状态，功率P加热=1100W，在5min15min、20min30min内热水器停止工作，在15min20min内热水器处于保温状态，保温功率P保温=176W，保温时间t2=20min15min=5min=300s，在30min内电热管消耗的电能W=W1+W2=P加热t1+P保温t2=1100W300s+1760W300s=8.58105J；答：（1）电阻R2在电路中所起保护作用，避免指示灯被烧坏；（2）R1的阻值为44；（3）30min内电热管消耗的电能是8.58105J13张同学对建筑工地上的长臂吊车（如图甲）有些疑惑，不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型（如图乙）弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m，放在一个宽度为40cm的凳子上，当在棒的A端固定一个质量为2kg铅块（忽略大小）时，棒刚好绕O1点有转动的趋势（AO1=30cm）（1）直棒的质量就多少？（2）当在P处挂一重物时（PB=10cm），棒刚好绕O2点有转动的趋势求重物质量及此时棒对O2点的压力F（g取10N/kg）；（3）当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以认为凳面上只有某点E（即新支点）对棒有支持力试问：随着重物左移，E点是否会移动？如会移动将向棒的哪一端移动？左【考点】杠杆的应用【分析】（1）以01为转轴，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到平衡方程，然后可求得直棒的质量；（2）确定杠杆的支点，重力的作用点（重心），确定力臂的大小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2可知G1L=G 12L2，逐步解答（3）随着重物左移，铅块、棒和物的总重心左移，进行受力分析，然后可得出结论【解答】解：如图：设棒的中心为O，则AO=90cm，O1O=60cm；（1）以01为转轴，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到平衡方程：m铅gAO1=m棒gO1O，m铅g30cm=m棒g60cm，m棒=m铅=2kg=1kg；（2）以02为转轴，平衡方程m铅gAO2=m棒gO2O+mg02P，即：m铅AO2=m棒O2O+m02P，2kg70cm=1kg20cm+m100cm，m=1.2kg；F=（m铅+m棒+m物）g=（2kg+1kg+1.2kg）10N/kg=42N；（3）随着重物左移，铅块、棒和物的总重心左移，凳面上某点E（即新支点）对棒支持力左移；答：（1）棒的质量为1kg；（2）重物质量m物为1.2kg，棒对O2点的压力F为42N；（3）左九年级（上）期末物理试卷一、选择题1如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（）A单杠的高度B小明的质量C每次身体上升的高度D做引体向上的时间2某兴趣小组在利用图示装置探究斜面的机械效率时，发表了以下观点，其中正确的是（）A匀速拉动物体时，拉力与摩檫力是一对平衡力B匀速拉动物体时，克服物体重力所做的功为总功C斜面的坡度越大，斜面的机械效率越高D物体的重力越大，斜面的机械效率越高3下列人体中的杠杆，属于省力杠杆的是（）A仰卧起坐B抬头C踮脚D屈肘4如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入折射器前端小孔并将小孔密封另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示位置轻轻晃动棉球后，按动电火花发生器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出关于此实验，分析正确的是（）A酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同B酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能C燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程D活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低5如图甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩檫不计用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升相同高度，若竖直向上的拉力、拉力所做的功和两套装置的机械效率分别用F1、F2，W1、W2和1、2表示：则下列说法正确的是（）A若G1=G2，则1=2B若F1=F2，则1=2C若F1=F2，则G1=G2D若F1=F2，则W1=W26把标有“6V 1A”的小灯泡L1和标有“6V 0.5A”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（）A因为通过它们的电流相等，所以一样亮B因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮C因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮D如果将两灯并联在该电源上，则灯L2较亮7为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（）A在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关D在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多8小欢同学投掷出的实心球的运动轨迹如图所示（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）A实心球在上升过程中，动能转化为重力势能，机械能减少B实心球从最高点到落地点的过程中，重力势能转化为动能C实心球到达最高点时重力势能等于落地时的动能D实心球在空中飞行的过程中，小欢同学一直对球做功二、填空题9如图所示，当重为300牛的小孩用了3秒从高3米，长5米的滑梯上滑下时，其重力做功的功率为瓦在下滑时，小孩的臀部有灼热的感觉，这是通过改变了其内能但是，相反的现象不会自发地发生这表明能量转移与转化具有性10一只手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机说明书中还写有“通话3小时，待机100小时”使用此电池最多可以得到J的电能，该手机通话时的工作电流为A，待机时消耗的功率为W三、解答题11为探究重力势能的大小与什么因素有关，陈老师利用两端开口的玻璃管、底面直径与玻璃管内部直径相同的圆柱形泡沫及体积相同而质量不同的立方体金属块，设计了如图所示实验（1）实验中通过观察来判断物体重力势能的大小（2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择进行分析比较（选填编号）（3）图甲和图乙探究的问题是12小乐同学测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，连接了如图甲所示电路（1）当她闭合开关，向右移动滑片时电流表和电压表的读数如何变化？（2）仔细检查电路后，她发现有一根导线连接错误，请你帮助她在连接错误的导线上“”，并在图甲中补画出正确的连线（3）小乐同学改正错误后，按正确的操作测得的数据如下表，其中第2次实验的电流读数如图乙所示，则电流值为A小乐同学计算出了三次小灯泡的电功率填入表中并求出平均值，请你对她的这种做法进行评价 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.20 0.24 0.25 电功率P/W（4）小灯泡的额定功率是13探究杠杆的平衡条件（1）小欢同学将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘此时，他应将杠杆两端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，是杠杆在水平位置平衡（2）小欢同学做了如图所示的3组实验，得出如下结论：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”为了证明他的结论是错误的，应该进行操作是，最终通过改进实验得出了杠杆平衡的条件是“动力动力臂=阻力阻力臂”A去掉一侧钩码换上弹簧测力计竖直向下拉B去掉一侧钩码换上弹簧测力计斜向下拉C去掉一侧钩码换上弹簧测力计竖直向上拉D增加钩码个数，再多做几次实验（3）在探究杠杆平衡条件的实验中，改变力的作用点的位置，进行多次实验，其目的是（选填“使实验结果更准确”或“寻找科学规律”）14如图所示，用一电动机通过滑轮组提升重物假设电动机的电源电压恒为220V，线圈电阻为10，不考虑电动机各处摩檫当电动机将400kg重物匀速提升10m的过程中，电动机电路中的电流为2A，电动机的轴对绳的拉力F=1600N（g=10N/kg）则：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）电动机线圈电阻的发热功率是多少？（3）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间？15图甲为某电热水器的实物图图乙为安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上，热水器所受重力为G；在水平方向上，热水器支架顶端A处受到膨胀螺钉对它的拉力F1，支架末端O处受到墙壁对它的支持力F2图丙是该电热水器的简化电路，其中电热管的电阻为24.2电加热器自身质量为20千克，加满水后总质量为70千克请回答下列问题：（1）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F1是多大？（2）要把满箱的水从20加热到40，需要吸收放大热量？若电热水器正常工作，电热管的加热效率为85%，则需要加热多长时间？c水=4.2103J/（kg）（3）现提供以下器材：“2.5V 0.3A”、“2V 10mA”的灯泡各一个，各种阻值的电阻，导线等设计指示灯电路：要求写出在指示灯正常工作的情况下，选用器材的最佳方案及器材的具体规格（通过计算说明）参考答案与试题解析一、选择题1如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（）A单杠的高度B小明的质量C每次身体上升的高度D做引体向上的时间【考点】功率计算公式的应用【分析】做引体向上运动就是克服自身重力做的功；根据功的计算公式与功率公式求出功率的表达式，然后根据功率表达式分析答题【解答】解：做引体向上运动时，要克服自身重力做功，小明做引体向上时的功率：P=，其中：m为小明的质量，h为每次身体上升的高度，t为做引体向上所用的时间，实验时需要测量：B、小明的质量，C、每次身体上升的高度，D、做引体向上的时间，不需要测量的量为：A、单杠的高度；故选A2某兴趣小组在利用图示装置探究斜面的机械效率时，发表了以下观点，其中正确的是（）A匀速拉动物体时，拉力与摩檫力是一对平衡力B匀速拉动物体时，克服物体重力所做的功为总功C斜面的坡度越大，斜面的机械效率越高D物体的重力越大，斜面的机械效率越高【考点】平衡力的辨别；斜面的机械效率【分析】（1）先对物体进行受力分析，再根据平衡力的条件进行分析；（2）在匀速拉动物块的过程中，克服重力做的功是有用功，除此之外，还需克服摩擦力做额外功（3）（4）根据斜面的机械效率公式=进行分析【解答】解：A、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A错误；B、匀速拉动物体时，克服物体重力所做的功为有用功，故B错误；C、根据斜面的机械效率公式=，斜面高度与物体重力相同时，斜面坡度越大，摩擦力越小，克服摩擦力做额外功就越少，斜面的机械效率越高，故C正确；D、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，与物体的重力无关，故D错误故选C3下列人体中的杠杆，属于省力杠杆的是（）A仰卧起坐B抬头C踮脚D屈肘【考点】杠杆的应用【分析】结合自身的体验，先判断人体杠杆在工作过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆【解答】解：A、仰卧起坐时，支点在臀部，腹肌的拉力为动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B、人抬头时，支点在颈椎，动力是后颈的肌肉拉力，阻力为头的重力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、人踮脚时，支点在足尖，动力是小腿部肌肉的拉力，阻力在脚心部位，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、人屈肘时，支点在肘部，动力是肱二头肌的拉力，阻力是物体的重力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆故选C4如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入折射器前端小孔并将小孔密封另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示位置轻轻晃动棉球后，按动电火花发生器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出关于此实验，分析正确的是（）A酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同B酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能C燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程D活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低【考点】燃料的热值；做功改变物体内能；内燃机的四个冲程【分析】热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关；燃烧是把燃料的化学能转化为内能；内燃机的压缩冲程是压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；物体对外做功，内能减少，温度降低【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A错误；B、酒精燃烧过程中把化学能转化为内能，故B错误；C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；D、燃气推动活塞做功，活塞飞出后注射器内气体的内能减小，温度降低，故D正确故选：D5如图甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩檫不计用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升相同高度，若竖直向上的拉力、拉力所做的功和两套装置的机械效率分别用F1、F2，W1、W2和1、2表示：则下列说法正确的是（）A若G1=G2，则1=2B若F1=F2，则1=2C若F1=F2，则G1=G2D若F1=F2，则W1=W2【考点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的大小比较【分析】A、由题知，绳重和摩檫不计，使用滑轮组做的额外功等于提升动滑轮做的功，由于每个滑轮的质量相等，将重物匀速提升相同高度，做的额外功相等；如果G1=G2，将重物匀速提升相同高度，有用功相同，因为总功等于有用功加上额外功，所以总功相同，由=可知效率关系；B、由图知，n1=2，n2=3，利用F=（G+G轮）求G，将重物匀速提升相同高度h，s1=2h，s2=3h，利用=1比较效率关系；C、由图知，n1=2，n2=3，利用F=（G+G轮）求G，若F1=F2，比较G1和G2大小关系；D、将重物匀速提升相同高度h，s1=2h，s2=3h，若F1=F2，利用W=Fs比较拉力做功关系【解答】解：A、由题知，绳重和摩檫不计，使用滑轮组做的额外功等于提升动滑轮做的功，因为每