南京市玄武区2015-2016学年九年级上期末物理试卷含答案解析

2015年江苏省南京市玄武区九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（共 12 小题，每小题 2 分，满分 24 分） 1 下列日常生活中常见的用具中，使用时属于省距离杠杆的是（ ） A 撬棒 B 起子 C 筷子 D 铡刀 2 如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能 的是（ ） A 运动员骑自行车冲向坡顶 B 跳水运动员从空中下落 C 运动员把弓拉开将箭射出 D 跳伞运动员匀速下落 3 小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 10大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短，则小明与爸爸所做的（ ） A有用功相等 B总功相等 C总 功率相等 D有用功和总功的比值相等 4 下列有关温度或内能的说法中，正确的是（ ） A物体的温度越高，所含的热量越多 B电热水器工作时把电能转化为内能 C物体内能增大，一定是从外界吸收了热量 D汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 5 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ） A对人体的安全电压不能高于 220V B某一初中生以正常速度从一楼登上三楼的功率约为 150W C家用电饭煲的电功率约为 80W D一只 “220V 40W”的白炽灯工作 10h，消耗电能为 4 下 列做法，符合安全用电原则的是（ ） A家庭电路中，可以用铜丝或铁丝代替保险丝 B家用电器起火时，应该先灭火，然后切断电源 C家庭电路中，控制灯泡的开关应串联在灯泡与火线之间 D使用测电笔时，手不能接触测电笔上的金属部分 7 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（ ） A通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B导线的绝缘皮隔热 C导线散热比电阻丝快 D导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少 8 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置， 滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当油面上升时（ ） A电压表和油量表示数都变小 B电压表和油量表示数都变大 C电压表示数变大，油量表示数变小 D电压表示数变小，油量表示数变大 9 两个电阻 A 和 B 中的电流与两端电压的关系如图，若将电阻 A 和 B 并联后接在电压为4V 的电源两端，则电路中的总电流是（ ） A 0 小明同学在家找到两个外观一样、额定电压均为 220V 的普通白炽灯，其铭牌已经看不出额定功率，但小明根据灯丝形状做出如下猜想，其中正确的是（ ） A把两个灯并联在 110V 的电路中甲灯比乙灯亮 B乙灯的额定功率大 C将两灯串联起来接在 220V 电路中，甲灯更亮一些 D工作相同时间乙灯消耗的电能一定多 11 小明同学采用如图所示电路做电学实验时，出现了电路故障，以下分析不正确的是（ ） A若电流表无示数，电压表无示数，则 路 B若电流表无示数，电压表有示数，则 路 C若电流表无示数，电压表无示数，则 路 D若电流表有示数，电压表无示数，则 路 12 如图所示，电源电压恒为 压表量程 “0 3V”，滑动变阻器规格 “20 1A”，灯泡L 标有 “样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ） A电路中电流 变化的范围是 滑动变阻器阻值变化的范围是 10 C灯泡的最小功率是 该电路的最大功率是 、填空题（共 9 小题，每小题 4 分，满分 28 分） 13 如图所示，搬运工人用滑轮组在 20s 内将重为 270N 的重物匀速提升 6m，所用拉力为100N，则他所做的有用功是 _J，拉力的功率是 _W，滑轮组的机械效率是 _，用此滑轮组提升重力更大的物体，滑轮组的机械效率将 _（填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”） 14 如图所示，是学生在做模拟 “蹦极 ”的小实验，一根橡皮筋一端系一小石块，另一端固定在 a 点， b 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置， c 点是小石块从 a 点自由下落所能到达的最低点，在小石块从 a 点到 c 点运动的过程中，小石块的动能 _（填变化趋势）；小石块到达 _点时，动能为零；从 a 点到 c 点的过程中，小石块减少的重力势能主要转化为 _ 15 俄罗斯车里雅宾斯克州曾发生天体坠落事件，坠落的是一 颗陨石，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓 “陨石雨 ”，次陨石在穿越大气层时是 _能转化为 _能，这是通过 _方式来改变内能的 16 小军同学用酒精灯给 100g、 20 的水加热，经过一段时间测得水温升高了 60 精，此过程水吸收的热量为 _J； 精完全燃烧放出的热量为 _J；酒精灯烧水时的热效率为 _水的比热容为 103J/（ ），酒精的热值为 3 107J/ 17 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，电流表 A 的示数 _，电压表 示数 _，电压表 示数 _，电压表 电流表 A 的示数之比 _（以上均选填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”） 18 一座教学楼的保险盒中装有额定电流为 20A 的保险丝，该楼有 11 间教室，每间教室中装 “220V 40W”的灯 6 盏，各教室电灯都正常工作时，干路中的电流为 _A，这座教学楼最多还可以接 _W 的用电器 19 小芳家夏天常用的 “电热驱蚊器 ”是利用电流的 _效应工作的，发热元件是一个阻值为 1000的电阻，接在家庭电路中通电 100s，产生的热量为 _J，小芳观测她家的电能表（如图）在 6盘转了 250 圈，在这期间有 _W 的用电器接入小芳家的电路中 20 小华家的一台电热器有高温和低温两个档，它的内部简化电路如图所示， 为电热丝，电阻丝 阻值为 396，高 温档功率为 1100W，使用高温档时开关 S 应该 _，阻值为 _，低温档时的功率为 _W 21 如图所示电路中，电源电压保持不变， L 是标有 “6V 6W”的小灯泡，电阻 ， ，闭合时，小灯泡正常发光，电源电压为 _V，电流表的示数是 _A，当 2 都断开时，灯泡的实际功率是 _W 三、解答题（共 9 小题，满 分 48 分） 22 （ 1）如图 1，钓鱼杆处于平衡状态，画出 力臂及阻力 （ 2）在图 2 虚线框中填入电池和电压表的符号，使电路成为串联电路 （ 3）小明想在卧室用一个开关同时控制两盏额定电压为 220V 的壁灯，请在图 3 中帮他把灯和开关接入家庭电路中，要求闭合开关时两灯都能正常发光 23 在探究杠杆平衡条件的实验中，将甲图中的杠杆调节至水平平衡后，操作如下： （ 1）如图乙所示，为了使杠杆平衡，应在 P 点挂 _个同样的钩码；若是改用在 P 点沿虚线方向 拉弹簧测力计，则测力计的示数会 _（选填 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”）上述所要挂钩码的总重力，因为这时拉力的力臂 _（选填 “变小 ”或 “变大 ”）了 （ 2）在图乙中，保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变，用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使之水平平衡，得到上表中的几组数据，表中空白 处应该填 _， 处应该填 _ 动力臂 L/5 10 20 24 如图所示是探究 “物体动能大小与质量关系 ”的实验装置 （ 1）本实验的研究对象是 _，通过观察 _来判断研究对象的动能的大小 （ 2）通过让小车从 _高度由静止开始下滑，保证小车碰撞木块时速度大小不变，实验过程中要改变 _的质量 25 如图所示为 “探究影响导体电阻大小因素 ”的实验电路，将导体接到电路 A、 B 之间 （ 1）导体与灯泡是 _联的；如果将不同的导体分别接到 A、 B 之间，闭合开 关，可通过观察、比较 _来判断不同导体电阻的大小若两个导体的电阻差异不大，则要用 _表替换灯泡，作进一步的判断 （ 2）小强同学发现手边有一根较长的金属丝，他可以利用上述实验器材来探究导体的电阻与 _和 _有关 26 用如图所示电路探究 “电流与电压、电阻关系 ”的实验中： 表一： R=10 电压 /V 电流 /A 表二： U=2V 电阻 / 5 10 20 电流 /A （ 1）探究 “电流与电压的关系 ”，所测的数据如表一所示，由表一数据可得：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 _比；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和_的作用 （ 2）探究 “电流与电阻的关系 ”，所测的数据如表二所示，依据表格和电路图分析，将电阻R 由 5换成 10，闭合开关进行实验时，应向 _端移动滑片 P，使 _表的示数保持不变，电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 _的作用 27 图甲是 “测量小灯泡额定功率 ”的实验电路图，小灯泡的额定电压为 （ 1）图甲中只有一根导线的一个接头接错，请在错误处画 “x”，并在图上改正 （ 2）电路修改正确后，闭合开关前，将图甲中的滑动电阻器滑片调到最 _（选填 “左端 ”“右端 ”“中间 ”），闭合开关后，缓慢移动滑片，直至 _时停止移动滑片 （ 3）完成上述实验后，小丽的小组又设计了如图乙所示的实验电路，借助实验室的器材，同 样测出了小灯泡正常发光时电功率，请你完成下列实验步骤： 接好实验电路，闭合开关 开关 到触点 _（选填 “1”或 “2”）移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压 滑片的位置保持不动，再将开关 到另一个触点读出电压表的示数为 小灯泡正常发光时功率的表达式 P=_（用 示） 28 小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系；在两个相同的烧瓶中盛有相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝电阻比较小，乙烧瓶中 的电阻丝电阻比较大 （ 1）通电一段时间后，小明发现 _烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越 _，产生的热量越多 （ 2）实验中通过控制 _和 _相同来研究通电导体产生的热量与电阻大小的关系，把导体产生热量的多少用 _反映出来 29 一台电热水器的铭牌上标有 “220V 3000W”字样，电热器中装有 50水，正常工作15这些水从 20 加热到 30 ， c 水 =103J/（ ） 求： （ 1）电热水器正常工作 15产生的热量； （ 2）电热水器加热时的效率 30 如图甲所示的电路中电压恒定，在滑片 P 由最右端 b 点移到最左端 a 点的过程中，电压表示数 U 及滑动变阻器接入电路的电阻 变化情况如图乙所示，求： （ 1）电源的电压； （ 2）电阻 阻值； （ 3）当滑片 P 移到中点时，电阻 功率 2015年江苏省南京市玄武区九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（共 12 小题，每小题 2 分，满分 24 分） 1 下列日常生活中常见的用具中，使用时属于省距离杠杆的是（ ） A 撬棒 B 起子 C 筷子 D 铡刀 【考点】 杠杆的分类 【分析】 结合生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆，费力但省 距离；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆 【解答】 解： A、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力但费距离的杠杆； B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力但费距离的杠杆； C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力但省距离的杠杆； D、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力但费距离的杠杆 故选 C 【点评】 本题考查了杠杆的分类和使用特点，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不省距离既省力又省距离的机械是不存在的 2 如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为 动能的是（ ） A 运动员骑自行车冲向坡顶 B 跳水运动员从空中下落 C 运动员把弓拉开将箭射出 D 跳伞运动员匀速下落 【考点】 能量的相互转化 【分析】 重力势能转化成动能时，物体高度降低，同时，物体速度增大 【解答】 解： A、运动员骑自行车冲向坡顶，速度减小，高度增大， 是动能转化为重力势能，不合题意； B、跳水运动员从空中下落，高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，符合题意； C、运动员把弓拉开将箭射出，是弹性势能转化为动能，不合题意； D、跳伞运动员匀速下落，速度不变，动能不变，所以不是重力势能转化为动能，不合题意 故选 B 【点评】 注意分析字眼，如匀速，说明动能不变，上升，说明重力势能增加，等等 3 小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 10大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短，则小明与爸爸所做的（ ） A有用功相等 B总功相等 C总功率相 等 D有用功和总功的比值相等 【考点】 有用功和额外功 【分析】 由功的计算公式可得出二人做功的关系；由功率公式可求得二人的功率关系 【解答】 解： 由题知小明和爸爸所扛大米重力相同，上升的高度相同，由 W=知，二人做的有用功一样多； 而由于爸爸体重大，所做的额外功多，故爸爸所做的总功多； 由功率 P= 可知，爸爸所用的时间短，故爸爸的功率要大； 有用功相等，爸爸做总功多，所以爸爸的有用功和总功的比值比小明小 故选 A 【点评】 本题考查有用功、额外功 、总功的认识和理解及功率的计算，要求能熟练应用公式进行分析讨论 4 下列有关温度或内能的说法中，正确的是（ ） A物体的温度越高，所含的热量越多 B电热水器工作时把电能转化为内能 C物体内能增大，一定是从外界吸收了热量 D汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 【考点】 温度、热量与内能的关系 【分析】 A、热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量； B、电流做功的过程是将电能转化为其它形式能的过程； C、改 变内能的方法：做功和热传递； D、内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中只有做功冲程对外做功；并且将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程 【解答】 解： A、物体的温度越高，分子无规则运动的越剧烈，说明分子的动能越大，但热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故说法错误； B、电热水器是电热器，工作时将电能转化为内能此选项正确； C、物体吸收热量，内能一定增加；内能增加不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做功此选项错误 D、汽油机的一个工作循环包括：吸 气、压缩、做功、排气四个冲程，一个工作循环对外做功 1 次；并且压缩冲程将机械能转化为内能，此选项错误 故选 B 【点评】 此题主要考查了热量、温度、内能、比热容这几个量之间的关系，理解它们之间的因果关系是解答此题的关键同时还考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及能量转化等 5 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ） A对人体的安全电压不能高于 220V B某一初中生以正常速度从一楼登上三楼的功率约为 150W C家用电饭煲的电功率约为 80W D一只 “220V 40W”的白 炽灯工作 10h，消耗电能为 4考点】 电功率；电压；电功 【分析】 不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个 【解答】 解： A、对人体的安全电压不能高于 36V，故 A 不符合实际； B、中学生的重力约为 500N，一楼走到三楼的高度大约 6m，上楼时间约为 20s，则此过程中做的功 W=00N 6m=3000J，登楼的功率 P= = =150W，故 B 符合实际； C、家用电饭煲的电功率约为 800W，故 C 不符合实际； D、一只 “220V 40W”的白炽灯工作 10h， P=P 额 =40W=耗电能 W=0h= D 不符合实际 故选 B 【点评】 此题主要考查学生对长度的估测和质量的估测，在学习中要善于观察，勤于思考逐步培养自己的估测能力 6 下列做法，符合安全用电原则的是（ ） A家庭电路中，可以用铜丝或铁丝代替保险丝 B家用电器起火时，应该先灭火，然后切断电源 C家庭电路中，控制灯 泡的开关应串联在灯泡与火线之间 D使用测电笔时，手不能接触测电笔上的金属部分 【考点】 安全用电原则 【分析】 保险丝的作用就是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用； 家用电器起火时，应该先切断电源，然后灭火； 控制电灯的开关应安装在火线与灯之间； 使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖接触被测导线，氖管发光的可以判断导线是火线，氖管不发光的是零线 【解答】 解： A、当用细铜丝或铁丝代替保险丝后，细铜丝或铁丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自 动熔断，起不到保护电路的作用不符合安全用电原则； B、家用电器起火时，避免发生触电事故，应该先切断电源，然后灭火不符合安全用电原则 C、控制电灯的开关应安装在火线与灯之间，开关接在了零线上时，更换灯泡时易发生触电事故符合安全用电原则； D、测电笔的正确使用方法，手一定接触笔尾金属体，不要接触笔尖金属体不符合安全用电原则 故选 C 【点评】 本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反 7 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不 怎么热，主要是因为（ ） A通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B导线的绝缘皮隔热 C导线散热比电阻丝快 D导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少 【考点】 焦耳定律 【分析】 电熨斗和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律 Q=知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断 【解答】 解： 电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流 I 和通电时间 t 相等，故 A 错误； 因为 Q=R 电炉丝 R 导线 ， 所以产生的热量： Q 电炉丝 Q 导线 ， 即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的 热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故 B、 C 错 故选 D 【点评】 本题主要考查学生对焦耳定律的了解与掌握，分析时注意用好控制变量法 8 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置， 滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当油面上升时（ ） A电压表和油量表示数都变小 B电压表和油量表示数都变大 C电压表示数变大，油量表示数变小 D电压表示数变小，油量表示 数变大 【考点】 电路的动态分析；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用 【分析】 当油量发生为化时，浮标随之运动，带动与浮标相连的指针运动，则可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律电路中电流的变化和和 端的电压变化，根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化 【解答】 解：由电路图可知， 联，油量表（电流表）测电路中的电流，电压表测端的电压 当油面上升时， 入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小， I= ， 电路中的电流变大， 即油量表的示数变大，故 正确； U= 端的电压变大， 串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变， 端的电压变小，即电压表的示数变小，故 B 不正确， D 正确 故选 D 【点评】 本题考查欧姆定律及滑动变阻器在生活中的应用，要通过对图的分析得出仪器的原理，再由物理规律求解 9 两个电阻 A 和 B 中的电流与两端电压的关系如图，若将电阻 A 和 B 并联后接在电压为4V 的电源两端，则电路中的总电流是（ ） A 考点】 欧姆定律的应用 【分析】 根据图示图象求出电阻两端电压对应的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值，再应用并联电路特点与欧姆定律求出两电阻并联时电路中的总电流 【解答】 解：由 I= 可知，电阻阻值： = =5， = =10； 两电阻并联在 4V 电源两端，电路总电流： I=B= + = + = 故选 D 【点评】 本题考查了并联电路的电流和电压特点以及欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电压和电流的对应值 10 小明同学在家找到两个外观一样、额定电压均为 220V 的普通白炽灯，其铭牌已经看不出额定功率，但小明根据灯丝形状做出如下猜想，其中正确的是（ ） A把两个灯并联在 110V 的电路中甲灯比乙灯亮 B乙灯的额定功率大 C将两灯串联起来接在 220V 电路中，甲灯更亮一些 D工作相同时间乙灯消耗的电能一定多 【考点】 实际功率 【分析】 A、根据长度和横截面积的大小判断灯丝电阻的大小，实际电压相同，根据 P=判断额定功率的大小关系； B、已知额定电压相 同，由公式 P=P= 可知电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细（电阻不同）来分析 C、串联电流相同，根据 P=断实际功率的大小关系 D、根据 Q=W= t 分析 【解答】 解： A、甲灯丝粗而短，乙灯丝细而长，所以甲的电阻小于乙的电阻，两灯泡的实际电压相同，根据 P= ，把两个灯并联在 110V 的电路中甲灯比乙灯亮，故 A 正确； B、观察灯丝：因 为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即甲灯的额定功率大，故 B 错误； C、两灯串联时，通过的电流相等，根据 P=的电功率小于乙的电功率，所以乙灯更亮一些故 C 错误； D、由 W= t 可知，工作相同时间甲灯消耗的电能多，故 D 错误 故选 A 【点评】 理解当额定电压相同时，额定功率与灯丝电阻成反比是本题关键此题的关键是判断出相同的量，确定正确的推导公式 11 小明同学采用如图所示电路做电学实验时，出现了电路故障，以下分析不正确 的是（ ） A若电流表无示数，电压表无示数，则 路 B若电流表无示数，电压表有示数，则 路 C若电流表无示数，电压表无示数，则 路 D若电流表有示数，电压表无示数，则 路 【考点】 电流表、电压表在判断电路故障中的应用 【分析】 （ 1）电流表有示数，说明电路是通路，没有断路；电流表没有示数，说明电路是断路 （ 2）电压表有示数，说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路；电压表无示数，说明电压表所测量电 路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路 【解答】 解： A、 C、若电流表无示数，电压表无示数，即说明该电路是断路，且电压表无示数，即表明电压表不可能与电源相连，故此时应是电压表两接线柱与电源两极间的某一位置发生了断路，故 路是有可能的，但不可能是短路选项 A 不正确，选项 C 正确； B、若电流表无示数，电压表有示数，即说明该电路是断路，同时电压表有示数，即表明电压表测得是电源的电压，故说明电压表能与电源的两极相连，即只能是与电压表并联的 项 B 正确； D、若电流表有示数，电压表无示数，即说 明该电路是通路，且电压表无示数，即表明此时电压表测的是导线的电压，故此时 路，选项 D 正确 故选 A 【点评】 （ 1）用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了； （ 2）用电流表判断故障时，若电流表有示数，说明电路是通路，若无示数，说明电路是开路 12 如图所示，电源电压恒为 压表量程 “0 3V”，滑动变阻器规格 “20 1A”，灯泡L 标有 “样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电 路元件的情况下，下列判断正确的是（ ） A电路中电流变化的范围是 滑动变阻器阻值变化的范围是 10 C灯泡的最小功率是 该电路的最大功率是 考点】 电路的动态分析 【分析】 由实物图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压 （ 1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点可知，电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据 P=出电路中的最大电功率，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值； （ 2）当电压表的示数为 3V 时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出电路中电流变化的范围，根据 P=出灯泡的最小功率，最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围 【解答】 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器 两端的电压 （ 1）灯泡正常发光时的电压为 率为 因串联电路总电压等于各分电压之和， 所以，此时电压表的示数 U 滑 =U V， 因 2V 3V，没有超出电压表的量程， 所以，灯泡两端的电压可以达到 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由 P=得，灯泡正常发光时电路中的电流： I= = 因滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A， 所以，电路中的最大电流 电路的最大电功率： D 错误； 由 I= 可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为： R 滑 = =4； （ 2）当电压表的示数为 3V 时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 灯泡的电阻： = =5， 灯泡两端的电压： U U 滑 3V= 电路中的最小电流： = = 灯泡的最小功率： C 正确； 则电路中电流变化的范围是 A 不正确； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R 滑 = =10， 则滑动变阻器阻值变化的范围是 4 10，故 B 不正确 故选 C 【点评】 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等 二、填空题（共 9 小题，每小题 4 分，满分 28 分） 13 如图所示，搬运工人用滑轮组在 20s 内将重为 270N 的重物匀速提升 6m，所用拉力为100N，则他所做的有用功是 1620 J，拉力的功率是 90 W，滑轮组的机械效率是 90% ，用此滑轮组提升重力更大的物体，滑轮组的机械效率将 增大 （填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”） 【考点】 机械效率的计算；功的计算；功率的计算 【分析】 由图可知滑轮组通过动滑轮绳子的段数，根据 s=出绳端移动的距离，根据 出有用功，根据 W 总 =出总功，根据 P= 计算拉力的功率；利用 = 100%求出滑轮组的机械效率； 通过分析有用功、额外功、总功的变化，可判断滑轮组机械效率的变化 【解答】 解： 由图可知， n=3，他所做的有用功： W 有用 =70N 6m=1620J， W 总 =00N 6m 3=1800J， 拉力的功率： P= = =90W， 滑轮组的机械效率： = 100%= 100%=90%； 在使用同一滑轮组时，增加钩码的重力相当于增大了有用功，而额外功不变，所以根据机械效率的公式可知，其机械效率会增大 故答案为： 1620； 90； 90%；增大 【点评】 本题考查了有用功、总功、功率和滑轮组机械效率的计算，提高滑轮组机械效率的方法：一是增加提升的物重而增加有用功，二是减小绳重、摩擦而减小额外功 14 如图所示，是学生在做模拟 “蹦极 ”的小实验，一根橡皮筋一端 系一小石块，另一端固定在 a 点， b 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置， c 点是小石块从 a 点自由下落所能到达的最低点，在小石块从 a 点到 c 点运动的过程中，小石块的动能 先变大后变小 （填变化趋势）；小石块到达 c 点时，动能为零；从 a 点到 c 点的过程中，小石块减少的重力势能主要转化为 弹性势能 【考点】 动能和势能的转化与守恒 【分析】 （ 1）影响动能的因素有：质量和速度，小石块的质量在下落过程中不会改变，因此只需考虑速度的变化情况，这就要从小石块 的受力分析入手解答 （ 2）弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大 【解答】 解：据图可知，小石块在下落过程中，质量不变，速度从 a 点到弹力和重力相等的点的过程中是变大的，而后从该点到 c 点速度变小；即到达 c 点时，速度为零，即动能为零；该过程中，重力势能减小，弹簧的长度增加，即弹性势能增加，所以该过程中小石块减少的重力势能主要转化为弹性势能 故答案为：先变大后变小； c；弹性势能 【点评】 知道并理解动能、重力势能和弹性势能大小的影响因素是解决该题的关键 15 俄罗斯 车里雅宾斯克州曾发生天体坠落事件，坠落的是一颗陨石，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓 “陨石雨 ”，次陨石在穿越大气层时是 机械 能转化为 内 能，这是通过 做功 方式来改变内能的 【考点】 做功改变物体内能 【分析】 高速运动的陨石具有很大的机械能，和大气层摩擦后，陨石的温度升高，导致了内能的增加由此可以知道物体的能量转化 【解答】 解：陨石表面与大气层摩擦，使陨石的温度升高，这是一个摩擦生热的过程，此过程中机械能转化为内 能是通过做功的方式改变物体内能的 故答案为：机械；内；做功 【点评】 知道并理解改变内能的两种方式是解决该题的关键 16 小军同学用酒精灯给 100g、 20 的水加热，经过一段时间测得水温升高了 60 精，此过程水吸收的热量为 104 J； 精完全燃烧放出的热量为 105 J；酒精灯烧水时的热效率为 20% 水的比热容为 103J/（ ），酒精的热值为 3 107J/ 【考点】 热平衡方程的应用 【分析】 利用吸热公式求水吸收的热量； 已知酒 精的质量和热值，利用 Q=求酒精完全燃烧产生的热量； 烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比 【解答】 解：（ 1） 100g=吸收的热量： Q 吸 =t=103J/（ ） 60 =104J； （ 2）酒精完全燃烧产生的热量： Q 放 =3 107J/105J； （ 3）酒精灯烧水时的热效率： = 100%= 100%=20% 故答案为： 104； 105； 20% 【点评】 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，熟记相关的计算公式是本题的关键 17 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，电流表 A 的示数 变小 ，电压表 示数 不变 ，电压表 示数 变大 ，电压表 电流表 A 的示数之比 变大 （以上均选填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”） 【考 点】 欧姆定律的应用 【分析】 由电路图可知， 联，电压表 电源的电压， 滑动变阻器 端的电压，电流表测电路中的电流；因电源的电压不变可知电压表 数的变化；由滑片的移动可知滑动变阻器电阻的变化，则可知总电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化，根据串联电路的电压特点可知 的示数的变化，根据欧姆定律可知电压表 的示数比值的变化 【解答】 解：因电源的电压不变，所以电压表 数不变； 当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，滑动变阻器接入电阻增加，则电路中总电阻增加， 由 欧姆定律可得电路中的电流变小，电阻 端的电压减小， 根据串联电路总电压等于各处的电压之和可知， 滑动变阻器两端的电压变大，即电压表 的示数变大； 根据欧姆定律可知，电压表 电流表 A 的示数的比值为电阻 值的大小，又因滑动变阻器接入电阻增加，所以比值变大 故答案为：变小；不变；变大；变大 【点评】 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是能把比值问题转化为阻值问题来处理，这样就可以减小问题的复杂性 18 一座教学楼的保险盒中装有额定电流为 20A 的保险丝，该楼有 11 间教室，每间教室 中装 “220V 40W”的灯 6 盏，各教室电灯都正常工作时，干路中的电流为 12 A，这座教学楼最多还可以接 1760 W 的用电器 【考点】 电功率与电压、电流的关系 【分析】 求出目前 11 间教室电灯的总功率，利用电功率公式计算电流；计算出当电流达到最大值 20A 时的总功率，减去电灯占用的功率即为其他可用的最大功率 【解答】 解：目前 11 间教室电灯的总功率 P=11 40W 6=2640W， 由 P=得，干路中的电流 I= = =12A P 用电器 =P 总 P= P=220V 20A 11 40W 6=1760W 故答案为： 12； 1760 【点评】 本题考查家庭电路的应用，注意家庭电路电压为定值， 220V，保险丝的额定电流为允许的最大电流依照此思路，还可以尝试其他不同的解法 19 小芳家夏天常用的 “电热驱蚊器 ”是利用电流的 热 效应工作的，发热元件是一个阻值为 1000的电阻，接在家庭电路中通电 100s，产生的热量为 4840 J，小芳观测她家的电能表（如图）在 6盘转了 250 圈，在这期间 有 1000 W 的用电器接入小芳家的电路中 【考点】 电功与热量的综合计算 【分析】 （ 1）电流通过导体时向外放出热量的现象叫做电流的热效应； （ 2）根据 Q=W= t 求出产生的热量 （ 3） 2500 示每消耗 1电能，指示灯闪烁 2500 次，从而可求转了 250圈消耗的电能；根据公式 P= 求出用电器的电功率 【解答】 解：（ 1） “电热驱蚊器 ”是利用电流的热效应来工作的； （ 2）通电 100s 产生的热量： Q=W= t= 100s=4840J （ 3）因为 “2500 ”表示每消耗 1电能，指示灯闪烁 2500 次，所以转盘转了 250 圈，消耗电能： W= 250= 该用电器的电功率： P= = =1000W 故答案为：热； 4840； 1000 【点评】 此题主要考查的是学生对焦耳定律、电能计算公式的理解和掌握，同时考查根据电能表的参数测量用电器电功率的方法，首先理解参数的真正含义，根据灯闪烁的次数计算出用电器消耗的电能，根据电能和时间计算出功率，在计算过程中注意单位的统一 20 小华家的一台电热器有高温和低温两个档，它的内部简化电路如图所示， 为电热丝，电阻丝 阻值为 396，高温档功率为 1100W，使用 高温档时开关 S 应该 闭合 ， 阻值为 44 ，低温档时的功率为 110 W 【考点】 电功率的计算 【分析】 （ 1）由电路图可知，开关 S 闭合时，电路为 简单电路，电路中的总电阻最小，根据 P= 可知电路的总功率最大，电热器处于加热状态，再根据电功率公式求出 阻值； （ 2）由电路图可知，开关 S 断开时， 联，电路中的总电阻最大，电热器处于保温状态，根据电阻的串联和 P= 求出低温档时的功率 【解答】 解：（ 1）电热器处于高温档时，电路的总功率较大， 由 P= 可知，电压一定时，电路中的总电阻最小，即开关 S 应闭合， 由 P= 可得， 阻值： = =44； （ 2）由电路图可知，开关 S 断开时， 联，电热器 处于保温状态， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，低温档时的功率： P 低温 = = =110W 故答案为：闭合； 44； 110 【点评】 本题考查了电阻的串联和电功率公式的灵活运用，关键是电热器处于不同档位时电路连接方式的判断 21 如图所示电路中，电源电压保持不变， L 是标有 “6V 6W”的小灯泡，电阻 ， ，闭合时，小灯泡正常发光，电源电压为 6 V，电流表 的示数是 2 A，当 2 都断开时，灯泡的实际功率是 【考点】 欧姆定律的应用；电功率的计算 【分析】 （ 1）当 闭合时， L 与 联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和额定电压下灯泡正常发光求出电源的电压，根据 P=出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出通过 电流，利用并联电路的电流特点求出电流表的示数； （ 2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当 断开时， L 串联，根据电阻的串联求出电路中的电流，利 用 P=出灯泡的实际功率 【解答】 解：（ 1）当 闭合时， L 与 联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡正常发光， 所以，电源的电压 U=V， 由 P=得，通过灯泡的电流： = =1A， 通过 电流： = =1A， 因并 联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表的示数： I=2=1A+1A=2A； （ 2）灯泡的电阻： = =6， 当 断开时， L 串联， 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： I= = = 灯泡的实际功率： （ I） 2 2 6= 故答案为： 6； 2； 【点评】 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道开关闭合、断开时电路连接方式的判断，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等 三、解答题（共 9 小题，满分 48 分） 22 （ 1）如图 1，钓鱼杆处于平衡状态，画出 力臂及阻力 （ 2）在图 2 虚线框中填入电池和电压表的符号，使电路成为串联电路 （ 3）小明想在卧室用一个开关同时控制两盏额定电压为 220V 的壁灯，请在图 3 中帮他把灯和开关接入家庭电路中，要求 闭合开关时两灯都能正常发光 【考点】 力臂的画法；电路图及元件符号；家庭电路的连接 【分析】 （ 1）拉力 作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力 作用点表示出拉力的方向； 已知支点和动力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段 （ 2）要使灯泡发光则必须有电源；电流表在电路中相当于一根导线，电压表相当于断路 （ 3）开关控制灯泡时，开关和灯泡是串联的火线首先进入开关，然后进入灯泡，零线直接进入灯泡，这样断开开关，切断火 线，操作更安全 家庭电路中，各用电