杭州市2015-2016学年九年级上期末物理试卷含答案解析

2015年浙江省杭州市九年级（上）期末物理试卷 一、选择题（每小题 3 分，共 60 分，每小题只有一个选项符合题意） 1 学校综合实践活动小组的同学收集了如图四种家庭常用电器的铭牌：请你根据铭牌中给出的信息判断，下列说法中正确的是（ ） A四种家用电器都必须在 220V 电压下才能正常工作 B四种家用电器额定频率相同，说明它们工作时的噪声都相同 C 牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的 D 牌电冰箱平均每小时消耗电能 为 下列关于功、能和热量的描述中正确的是（ ） A “嫦娥一号 ”飞船在加速升空的过程中，机械能的总量保持不变 B聚变反应又称为热核反应，人类目前无法控制它的进程 C物体的温度越高，具有的热量就越多，物体的内能越多，具有的功就越多 D热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体 3 如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（ ） 将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格； 将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格； 在 杠杆的两侧同时各减掉一个钩码； 在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 将杠杆的两侧钩码同时浸没在水中 将杠杆的左侧钩码浸没在酒精中，同时将右侧钩码浸没在水中 将杠杆的左侧钩码浸没在水中中，同时将右侧钩码浸没在酒精中 A B C D 4 如图所示，物体 A 重 120N，在重力为 物体 B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动， A 与桌面之间的摩擦力为 f如果在 A 上加一个水平向左大小为 180N 的拉力 F（注：图中 未画出），当物体 B 匀速上升时（不计摩擦、绳重及滑轮重），则下列选项正确的是（ ） A 0N B 0N C f=90N D f=180N 5 将标有 “6V 4W”的甲灯和 “3V 1W”乙灯串联在 6V 的电源上，则（ ） A甲灯比乙灯亮 B乙灯比甲灯亮，且乙灯正常发光 C甲、乙两灯一样亮，且乙灯正常发光 D甲、乙两灯一样亮，且甲灯正常发光 6 如图所示，斜面高为 h，长为 L，用一个始终水平的力 F 将重为 G 的物体匀速推上斜面的顶端，若 此时物体受到斜面的摩擦力为 f则下列说法正确的是（ ） A该斜面的效率为 = B力 F 做的功为 摩擦力 f= D额外功为 F 初中科学实验中，有许多涉及操作上的 “先 ”与 “后 ”的问题，如果把 “先 ”与 “后 ”顺序颠倒，就会影响实验效果或导致事故的发生下列描述的实验操作中 “先 ”“后 ”顺序正确的是（ ） A使用天平时，应先调节游码使归零，后进行测量时，若发现指针偏右，应向左调节平衡螺母使天平平衡 B稀释浓硫酸时先将浓硫酸倒入烧杯中，后将水沿着烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中 C使用显微镜观察细胞时，先调节细准焦螺旋，后调节粗准焦螺旋 D实验室制取氧气，停止加热时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 8 下列说法正确的是（ ） A电饭煲加热时消耗电能多，保温时消耗电能少 B电饭煲加热时做功快，保温时做功慢 C电饭煲加热时总电阻大，保温时总电阻小 D有额定电压、额定电功率 均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，消耗的电能最多的是电烙铁 9 如图所示，用滑轮组将密度为 103kg/量为 56属块在水中匀速提升 属块始终未离开水面加在绳子自由端的拉力是 F，动滑轮重 120N，不计绳重及摩擦，g=10N/下列说法正确的是（ ） A金属块受到的重力与浮力是平衡力 B拉力 F 做的有用功是 280J C金属块受到的浮力是 360N D滑轮组的机械效率是 75% 10 如图所示，电源电压保持不变， ： 2只闭合 ，电流表的示数为 1 消耗的功率为 闭合 ， 耗的功率为 耗的功率为 2=9： 8则下列结果正确的是（ ） A 阻值为 20 B 阻值为 40 C电源电压为 12V D 后两次消耗的功率之比为 3： 2 11 如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为 110V 且保持不变，电路中的电流是5A，质量为 50重物在电动机带 动下以 s 的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（ g 取 10N/ ） A 2 B 22 C 10 D 4 二、填空题（本大题共 30 分） 12 如图所示为杠杆与滑轮的组合应用，滑轮下所挂重物的重力 G=500 牛顿，绳是光滑的轻质细绳，滑轮重 20 牛顿，要使杠杆平衡，在杠杆的中点处所加之力 F= 牛顿 13 在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与 电压的关系如图所示由图可知，将元件甲、乙并联后接在电压为 2V 的电源两端，电路的总功率是 W若串联在 3电路中乙的功率是 W 14 （ 1）在如图 1 中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物 G 提起来，请画出滑轮组的绕线 （ 2）直角轻棒 绕 O 点自由转动， 00B=40在 C 点（在 中间）悬挂一重物 100N 物体，要使 0B 在雨墙面垂直的位置上保持平衡，则在 A 点施的力 F 大小至少为 N；请在如图 2 上画出力 F 的方向 三、实验、简答题（本大题共 46 分） 15 运用如图（ a）所示的实验器材做 “测小灯泡电功率的实验 ”，其中小灯泡标有 “字样、灯丝电阻约为 10左右请完成或回答以下问题 （ 1）补画导线，把图（ a）中的器材连接成完整实验电路（要求导线不交叉） （ 2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有如表所列的两种情况，请根据现象和检测结果 指出故障的可能原因： 故 障 现 象 检 测 故 障 原 因 灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡，两表的示数不变 灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片，现象不变 （ 3）灯泡正常发光时，若电流表的示数如图（ b）所示，则灯泡额定功率为 W （ 4）若实验器材中电压表 0 15V 的量程不灵，而 0 3V 的量程正常，电源电压为 6V，在这种情况下，请你重新设计出能测定小灯泡额定功率的电路图（将图画在图 C 的虚线框内） （ 5）小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻 是连接电路时发现电流表已烧坏，原电路不能使用请你利用现有器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为 滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助设计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路把你设计的实验电路图画在图 D 的虚线框内（电炉丝的符号用电阻的符号表示），你的主要实验过程及测量的物理量是 ；计算电炉丝电阻的表达式是： 16 图甲是研究 “物体动能的大小与哪些因素有关 ”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上 图乙是研究 “牛顿第一定律 ”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动请回答以下问题： （ 1）设计甲实验的目的是 ； 设计乙实验的目的是 （ 2）甲实验是通过 ，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果 ，将永远作匀速直线运动 （ 3）两个实验都涉及到同一种物理方法，以下的研究实例中也用到这种方法的是（ ） A研 究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况 B在鼓面上撒一些纸屑，通过纸屑的振动反映鼓面的振动 C水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流 四、分析、计算题（本大题共 32 分） 17 体重为 510N 的老人，站在水平地面上对地面的压强为 该老人用如图所示的滑轮组拉物体 A 沿水平方向平方向以 s 速度运动，他对地面的压强为 强变化了2750知该老人的双脚与地面的面积是 400轮组的机械效率为 80%（不计滑 轮摩擦和绳重）求： （ 1）绳对老人的拉力； （ 2） 15 秒内物体 A 克服摩擦力所做的功； （ 3）若在物体 A 上再放一个物体 B，滑动摩擦力增大了 30N，此时该装置的机械效率是多少？ 18 如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间电热锅的部分参数如表所示 容积 定电压 220V 保温功率 80W 加热功率 500W （ 1）三脚插头上标着 E 的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连 （ 2）调节切换开关可以使电热锅处于 “关、高温、自动、保温 ”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点 “ ”时为保温档小明发现，当电热锅处于保温档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 （ 3）该电热锅处于高温档正常工作时，使 5L 的水温度升高 50 需要 40么水吸收的热量是多少？电热锅的效率为？ 19 在今年 5 月份助残活动中，某校初三同学为伤残军人买了一辆电动轮椅同学们对这辆车的工作原 理产生了兴趣他们对照说明书的电路原理图（如图所示）了解到，操纵杆可操纵双刀双掷开关 K 以及滑动变阻器 滑片 P前推操纵杆时轮椅前进，再向前推时快速前进；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退又知蓄电池的电压 U=24V（保持不变）、定值电阻 0，电动机的额定功率 2W、额定电压 4V （ 1）从原理图可知，当开关 K 接到哪两个接线柱时，轮椅前进？ （ 2）当轮椅后退时，电流表示数为 I=1A，此时电动机的实际功率为多少？ （ 3）当电动机以额定功率工作时，轮椅匀速前进的速度为 s，电动机线圈电阻损 耗的功率为 12W，求此时轮椅受到的阻力大小 2015年浙江省杭州市九年级（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（每小题 3 分，共 60 分，每小题只有一个选项符合题意） 1 学校综合实践活动小组的同学收集了如图四种家庭常用电器的铭牌：请你根据铭牌中给出的信息判断，下列说法中正确的是（ ） A四种家用电器都必须在 220V 电压下才能正常工作 B四种家用电器额定 频率相同，说明它们工作时的噪声都相同 C 牌空调机制冷和制热两种工作状态时的额定功率是相同的 D 牌电冰箱平均每小时消耗电能为 考点】 额定电压；电功率与电能、时间的关系；额定功率 【分析】 由用电器铭牌可知用电器的：额定电压、额定频率、额定电流、消耗的电能等信息，然后根据电功率公式 P=较额定功率关系 【解答】 解： A根据表格中的信息可知， 牌彩电的工作电压是 170V 240V，故 A 错误； B四种家用电器额定频率相同，是指所用的电流的频率相同，它们工作时的噪声不一定相同，故 B 错误； C根据表格中的信息可知， 牌空调机制冷和制热两种工作状态时额定电流相同，根据P=知，额定功率也是相同的，故 C 正确； D根据表格中的信息可知， 牌电冰箱每 12 小时消耗电能是 均每小时消耗电能 D 错误 故选 C 【点评】 本题主要考查学生对用电器铭牌上所标的信息物理含义的了解和掌握，要注意区分它们的相同点和不同点 2 下列关于功、能和热量的描述中正确的是（ ） A “嫦娥一号 ”飞船在加速升空的 过程中，机械能的总量保持不变 B聚变反应又称为热核反应，人类目前无法控制它的进程 C物体的温度越高，具有的热量就越多，物体的内能越多，具有的功就越多 D热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体 【考点】 功；能；热量的概念 【分析】 机械能是物体做机械运动时所具有的能，内能是物质分子做无规则运动的动能与分子势能的总和，内能与机械能之间可以相互转化热量是热传递过程中传递内能的多少，是一个过程量 【解答】 解： A、 “嫦娥一号 ”飞船在加速升空的过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能也在增大，故机械 能的总量在增大，故 A 错误； B、聚变反应又称为热核反应，人类目前无法控制它的进程，氢弹就是利用核聚变制成的，故 B 正确； C、热量是一个过程量，不能用 “具有 ”来修饰，故物体的温度越高，具有的热量就越多的说法不妥，故 C 错误； D、热传递发生的条件是有温度差，因此，不一定是从内能多的物体传到内能少的物体，故D 错误 故选 B 【点评】 在本题中，对热量、内能、温度、机械能、功几个概念的深入理解是正确解答的关键，尤其注意机械能与内能是两个截然不同的概念同时要关注：功是一种外在的表现，能则是内在的具有，这是我们应注意 到的 3 如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（ ） 将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格； 将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格； 在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码； 在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码 将杠杆的两侧钩码同时浸没在水中 将杠杆的左侧钩码浸没在酒精中，同时将右侧钩码浸没在水中 将杠杆的左侧钩码浸没在水中中，同时将右侧钩码浸没在酒精中 A B C D 【考点】 杠杆的平衡分析法及其应用 【分析】 杠杆的平衡条件是：动力 动力臂 =阻力 阻力臂； 要使杠杆右端下倾，应使左边的力 力臂 右边的力 力臂； 对各选项逐一进行分析，选出符合要求的选项 【解答】 解：设杠杆上每格长度是 L，每个钩码的重力是 G， 原来杠杆： 4G 3L=3G 4L，处于平衡状态， 将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格；左侧 =4G 4L=16侧 =3G 5L=15侧 右侧，左端下倾，不符合题意； 将杠杆两侧的钩码同时各向内 移动一小格；左侧 =4G 2L=8侧 =3G 3L=9侧 右侧，右端下倾，符合题意； 在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；左侧 =3G 3L=9侧 =2G 4L=8侧 右侧，左端下倾，不符合题意； 在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；左侧 =5G 3L=15侧 =4G4L=16侧 右侧，右端下倾，符合题意； 设每个钩码浸没在水和酒精中受到的浮力分别为 阿基米德原理 F 浮 = 可知： 将杠杆的两侧钩码同时浸没在水中，左侧 =4（ G 3L=12（ G L，右侧 =3（ G 4L=12（ G L，左侧 =右侧，杠杆平衡不转动，不符合题意； 将杠杆的左侧钩码浸没在酒精中，同时将右侧钩码浸没在水中，左侧 =4（ G 3L=12（ G L，右侧 =3（ G 4L=12（ G L，左侧 右侧，左端下倾，不符合题意； 将杠杆的左侧钩码浸没在水中，同时将右侧钩码浸没在酒精中，左侧 =4（ G 3L=12（ G L，右侧 =3（ G 4L=12（ G L，左侧 右侧，右端下倾，符合题意 符合要求的有： 故选 C 【点评】 本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比较力或力臂大小不能得出正确结果 4 如图所示，物体 A 重 120N，在重力为 物体 B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动， A 与桌面之间的摩擦力为 f如果在 A 上加一个水平向左大小为 180N 的拉力 F（注：图中未画出），当物体 B 匀速上升时（不计摩擦、绳重及滑轮重），则下列选项正确的是（ ） A 0N B 0N C f=90N D f=180N 【考点】 滑轮组绳子拉力的计算 【分析】 本题从题目中给出的 “如果在 A 上加一个水平向左大小为 180N 的拉力 F，物体 这一条件入手，从中可得出拉力就等于摩擦力，再看图中重物有几根绳子承担，即可得出题目中的 “物体 A 重 120N”这一条件无用 【解答】 解：分析滑轮组的特点可以得出，左侧滑轮为动滑轮，右侧滑轮为定滑轮，绳子的段数为 2 段物体 A 在 B 的作用下匀速运动，则物体 A 受的摩擦力 f=2果在 A 上再加一个向左的 180N 的力，物体 A 影响摩擦力的两个要素都没改变，所以摩擦力还是 f，只是方向从向 左变成了向右，于是可以得出 180N=f+2为 f=2以 180N=2以 5N， f=90N 故选 C 【点评】 此题主要考查二力平衡条件及其应用与滑轮组的知识点，关于滑轮组，如果我们对水平放置的滑轮不很熟悉，可将其旋转一定角度后，变为我们所熟悉的竖直放置的形式即可，再有题目中的 “物体 A 重 120N”这一条件对解题起了干扰作用，容易出错，因此，同学们一定要认真审题 5 将标有 “6V 4W”的甲灯和 “3V 1W”乙灯串联在 6V 的电源上，则（ ） A甲灯比乙灯亮 B乙灯比甲灯亮， 且乙灯正常发光 C甲、乙两灯一样亮，且乙灯正常发光 D甲、乙两灯一样亮，且甲灯正常发光 【考点】 欧姆定律的应用；实际功率 【分析】 根据 P=出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出两灯泡串联接在 6V 的电源上时电路中的电流，比较两灯泡的额定电流和电路中的电流关系确定两灯泡是否能正常发光，根据 P=较两灯泡实际功率的关系，然后比较两者的亮暗关系 【解答】 解：由 P=得，两灯泡的额定电流分别为： I 甲 = = = A， I 乙 = = = A， 由 I= 可得，两灯泡的电阻分别为： R 甲 = = =9， R 乙 = = =9， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，两灯泡串联接在 6V 的电源上时，电路中的电流： I= = = A， 因 I=I 乙 I 甲 ， 所以，甲灯不能正常发光，乙灯能正常发光，故 D 错误； 因灯泡的亮暗取决于实际功 率的大小， 所以，由 P=知，两灯泡的实际功率相等，一样亮，故 误， C 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，要注意通过灯泡的电流和额定电流相等时正常发光，否则不能正常发光 6 如图所示，斜面高为 h，长为 L，用一个始终水平的力 F 将重为 G 的物体匀速推上斜面的顶端，若此时物体受到斜面的摩擦力为 f则下列说法正确的是（ ） A该斜面的效率为 = B力 F 做的功为 摩擦力 f= D额外功为 F 考点】 斜面的机械效率 【分析】 （ 1）斜面是用来提高物体位置的，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，即 W 有用 =功等于推力和在推力方向上移动距离的乘积，即 W 总 =械效率就是有用功和总功的比值 （ 2）拉力做的功 W 等于克服物体重力所做的功 克服物体受到的摩擦力所做的功 而求出物体所受摩擦力大小 （ 3）力 对物体做的功为总功，等于物体机械能的增加和克服摩擦做的额外功之和 【解答】 解： 斜面的高为 h，物体的重力为 G， 所以推力做有用功为： W 有用 = 斜面长为 L，高为 h，所以物体移动的距离： s= ， 所以推力做总功为： W 总 = ， 则机械效率为： = = ，故 误； 因为 W 总 =W 有用 +W 额 ，所以克服摩擦做的额外功： W 额 =W 总 W 有用 =F D 正确； 因为 W 额 =以斜面对物体的摩擦力为： f= = ，故 C 错误 故选 D 【点评】 本题考查的是功的计算和有关斜面机械效率的计算，弄清楚在水平力的方向上移动的距离是解决此题的关键关键，知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和 7 初中科学实验中，有许多涉及操作上的 “先 ”与 “后 ”的问题，如果把 “先 ”与 “后 ”顺序颠倒，就会影响实验效果或导致事故的发生下列描述的实验操作中 “先 ”“后 ”顺序正确的是（ ） A使用天平时，应先调节游码使归零，后进行测量时，若发现指针偏右，应向左调节平衡螺母使天平平衡 B稀释浓硫酸时先将浓硫酸倒入烧杯中，后将水沿着烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中 C使用显微镜观察细胞时，先调节细准焦螺旋，后调节粗准焦螺旋 D实验室制取氧气，停止加热时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 【考点】 天平的使用 【分析】 A、在 调节天平横梁的过程中，平衡螺母向上翘的一端移动，使天平的横梁平衡 在称量物体质量过程中，增减砝码或移动游码，使天平的横梁重新平衡 B、根据浓硫酸稀释的操作分析 C、根据显微镜观察细胞的操作分析 D、根据实验室制取氧气的注意事项分析 【解答】 解： A、使用天平时，应先调零，后进行测量，称量物体质量的过程中，不能再调节横梁的平衡螺母，若发现指针偏右，应向左移动游码或减少砝码，故 A 错误 B、稀释浓硫酸时，浓硫酸的密度比水大，易溶于水，溶于水时放出大量的热，如果把水倒入浓硫酸中，水会浮在上面，放出的热足以 使水沸腾，从而造成液滴飞溅，导致事故发生，所以稀释浓硫酸时要把浓硫酸注入水中，并不断搅拌，故 B 错误 C、使用显微镜观察细胞时，先调节粗准焦螺旋，后调节细准焦螺旋，故 C 错误 D、实验结束时，先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯其原因是：防止水槽的水倒流回试管使试管炸裂，故 D 正确 故选 D 【点评】 掌握常见物理、化学实验基本操作的操作步骤、注意事项等是解答此类试题的关键，解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力 8 下列说法正确的是（ ） A电饭煲加热时消耗电能多，保温时消耗电能少 B电饭煲加 热时做功快，保温时做功慢 C电饭煲加热时总电阻大，保温时总电阻小 D有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，消耗的电能最多的是电烙铁 【考点】 电功；电阻；电功率与电能、时间的关系 【分析】 （ 1）电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量； （ 2）由 P= 可知，电压一定时，电阻越大时功率越小，反之越大； （ 3）用电器正常工作时的功率和额定功率相等 【解答】 解： A由 W= 知，电饭煲加热时的功率大于保温时的功率，但工作时间不知，无法确定两者消耗电能之间的关系，故 A 错误； B电饭煲加热时的功率大于保温时的功率，则电饭煲加热时做功快，保温时做功慢，故 C电饭煲加热时和保温时的电压相等，根据 P= 可知，保温时的电阻大于加热时的电阻，故 C 错误； D用电器正常工作时的功率和额定功率相等，根据 W=知，电风扇、电烙铁、日光灯正常工作相同的时间时，它们消耗的电能相等，故 D 错误 故选 B 【点评】 本题考查了学生对电功率 的物理意义和电功公式 W=功率公式 P= 的应用，要注意电饭煲加热时的功率大于保温时的功率 9 如图所示，用滑轮组将密度为 103kg/量为 56属块在水中匀速提升 属块始终未离开水面加在绳子自由端的拉力是 F，动滑轮重 120N，不计绳重及摩擦，g=10N/下列说法正确的是（ ） A金属块受到的重力与浮力是平衡力 B拉力 F 做的有用功是 280J C金属块受到的浮力是 360N D滑轮组的机械效率是 75% 【考点】 功的计算；平衡力的辨别；浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率 【分析】 （ 1）因金属块完全浸没，所以排开液体的体积和本身的体积相等，根据 V= 求出金属块的体积，利用 F 浮 = 求出金属块受到的浮力； （ 2）因金属块匀速上升再对金属块受力分析求出绳子对金属块的拉力，然后根据二力平衡条件判断金属块受到的重力与浮力是不是平衡力； （ 3）根据平衡力的条件求出滑轮组对金属块的拉力，利用 W 有用 =F 拉 h 计算有用功； （ 4）由滑轮组可知绳子的有效股数，根据 F= （ F 拉 +G 动 ）求出滑轮组绳子的拉力，根据W=出总功，利用 = 求出滑轮组的机械效率 【解答】 解：（ 1）由 = 可得，金属块的体积： V= = = 因金属块完全 浸没， 所以，金属块受到的浮力： F 浮 = =103kg/10N/00N，故 C 不正确； （ 2）对金属块受力分析可知：受到竖直向上的拉力 F 拉 和浮力 F 浮 、竖直向下的重力 G， 所以，金属块受到的重力与浮力不是平衡力，故 A 不正确； （ 3）因物体匀速上升， 所以， F 拉 =G F 浮 =F 浮 =5610N/200N=360N， 拉力做的有用功： W 有用 =F 拉 h=360N 80J；故 B 错误； （ 4）由滑轮组可知绳子的有效股数 n=2， 则滑轮组绳子的拉力 ： F= （ F 拉 +G 动 ） = （ 360N+120N） =240N， 拉力做的总功： W=40N 2 40J， 滑轮组的机械效率： = 100%= 100%=75%故 D 正确 故选 D 【点评】 本题涉及到的知识点较多，如体积和浮力的计算、功的计算、机械效率的计算等，综合性较强，有一定的难度；要特别注意物体不仅受重力和拉力，还要受水给它的浮力 10 如图所示，电源电压保持不变， ： 2只闭合 ，电流表的示数为 1 消耗的功率为 闭合 ， 耗的功率为 耗的功率为 2=9： 8则下列结果正确的是（ ） A 阻值为 20 B 阻值为 40 C电源电压为 12V D 后两次消耗的功率之比为 3： 2 【考点】 欧姆定律的应用；电功率的计算 【分析】 只闭合 ， 联，电流表测电路中的电流；只闭合 ， 联，电流表测电路中电流 （ 1）根据 P=示出 耗的功率之比即可求出两者的电流之比，进一步求出图2 中的电流，然后根据 P=示出 耗的功率即可求出 阻值，根据 P=出后两次消耗的功率之比； （ 2）根据电压一定时电流与电阻成反比得出等式即可求出 阻值； （ 3）根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压 【解答】 解：只闭合 ，等效电路图如图 1 所示；只闭合 ，如图 2 所示： （ 1）因 ： 8， ： 2， 所以，由 P=得： 则 = = = = ， 解得： = ， 则 阻值： = =20，故 B 错误； 后两次消耗的功率之比： = = =（ ） 2=（ ） 2= ，故 D 错误； （ 2）因电源电压一定时，电流与电阻成反比， 所以， = = = ， 解得： 0， 20=40，故 A 错误； （ 3）电源的电压： U=1） =（ 20+20） =12V，故 C 正确 故选 C 【点评】 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，计算时要注意各量之间的关系，不要颠倒 11 如图是直流电动机提升重物的 示意图，电源电压为 110V 且保持不变，电路中的电流是5A，质量为 50重物在电动机带动下以 s 的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（ g 取 10N/ ） A 2 B 22 C 10 D 4 【考点】 电功计算公式的应用 【分析】 已知物体质量和上升速度，利用 P=到电动机克服重力消耗的功率；已知电动机的电压和电流，利用公式 P=到功率；由电动机的功率和克服重力的功率得到线圈发热功率；已知发热功率和电流， 利用公式 R= 得到线圈电阻 【解答】 解：电动机克服重力做功的功率： = =010N/s=450W， 电动机的功率： I=110V 5A=550W；， 电动机的发热功率： P 热 =50W 450W=100W； 由 P=得： R= = =4 故选 D 【点评】 本题解题的关键在于明确能量的转化的方向，知道消耗的电能转化为了机械能和内能，则可求得发热功率；同时明确发热功率是由于线圈内阻发热产生的 二、填空题（本大题共 30 分） 12 如图所示为杠杆与滑轮的组合应用，滑轮下所挂重物的重力 G=500 牛顿，绳是光滑的轻质细绳，滑轮重 20 牛顿，要使杠杆平衡，在杠杆的中点处所加之力 F= 520 牛顿 【考点】 杠杆的平衡条件；动滑 轮拉力的计算 【分析】 图中机械是由动滑轮和杠杆组成的复合机械，需要同时考虑两个机械各自起到的作用动滑轮可以省一半的力，提升动滑轮的力相当于杠杆的阻力，再根据杠杆平衡条件，就可以求出杠杆的动力 F 大小 【解答】 解：根据动滑轮的特点，提升动滑轮的力 F= （ G+G 动 ） = （ 500N+20N） =260N，该力也就是杠杆的阻力 设杠杆的长度为 L，根据杠杆平衡条件可得： FL=F 所以 F= =2F=2 260N=520N 故答案是： 520 【点评】 对于复合机械，一定要分清主次，如该图中，必须先计算出动滑轮绳子末端的作用力，而这个作用力是杠杆的阻力，再根据杠杆平衡条件才能算出动力大小 13 在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示由图可知，将元件甲、乙并联后接在电压为 2V 的电源两端，电路的总功率是 若串联在 3V 的电源两端，则电路中乙的功率是 【考点】 电功率的计算 【分析】 元件甲、乙并联后两元件两端的电压相等，根据图象读出相应的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用 P=出元件甲和乙消耗的总功率根据串联电路特点求出元件两端电压与通过元件的电流，然后求出电功率 【解答】 解：（ 1）元件甲、乙并联时，他们两端的电压相等均为 2V， 由图象可知，此时通过两元件的电流 I 甲 =I 乙 = 并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 电路中的总电流 I=I 甲 +I 乙 = 元件甲和乙消耗的总功率 P=V （ 2）由图示图象可知，电流： I=， U 甲 =1V， U 乙 =2V，两元件的串联电压： U=U 甲 +U 乙 =1V+2V=3V， 乙的功率： P 乙 =U 乙 I=2V 故答案为： 【点评】 本题考查了并联电路的特点和电功率的简单计算，关键是根据图象得出电压对应的电流 14 （ 1）在如图 1 中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物 G 提起来，请画出滑轮组的绕线 （ 2）直角轻棒 绕 O 点自由转动， 00B=40在 C 点（在 中间）悬挂一重物 100N 物体，要使 0B 在雨墙面垂直的位置上保持平衡，则在 A 点施的力 F 大小至少为 40 N；请在如图 2 上画出力 F 的方向 【考点】 滑轮组的设计与组装；杠杆的平衡分析法及其应用 【分析】 （ 1）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要向下拉物体向上移动，则应从定滑轮开始绕 （ 2）如图所示，设在 A 点需加最小的力为 F，并使 F 的方向垂直于 时力臂最长，用力最少，首先可以根据勾股定理求出 长度，然后利用杠杆的平衡条件 【解答】 解：（ 1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如下图所示： （ 2）连接 为最长动力臂，阻力的方向向下，因此，要使杠杆平衡，动力的方向应该向上，过 A 点垂直于 斜向上的方向画出动力 F，如图所示； = =50 再由杠杆的平衡条件 得 F= = =40N 故答案为：（ 1）见解答图；（ 2） 40；见解答图 【点评】 （ 1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，一般的两股绳子配一个动滑轮，本题要求站在地面匀速提起物体，应再加一定滑轮 滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定 （ 2）此题和物理知识结合起来，要求学生物理知识比较熟练，也要求数学知识比较 熟练，这样才能比较好的解决问题 三、实验、简答题（本大题共 46 分） 15 运用如图（ a）所示的实验器材做 “测小灯泡电功率的实验 ”，其中小灯泡标有 “字样、灯丝电阻约为 10左右请完成或回答以下问题 （ 1）补画导线，把图（ a）中的器材连接成完整实验电路（要求导线不交叉） （ 2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有如表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因： 故 障 现 象 检 测 故 障 原 因 灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡，两表的示数不变 灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片，现象不变 （ 3）灯泡正常发光时，若电流表的示数如图（ b）所示，则灯泡额定功率为 （ 4）若实验器材中电压表 0 15V 的量程不灵，而 0 3V 的量程正常，电源电压为 6V，在这种情况下，请你重新设计出能测定小灯泡额定功率的电路图（将图画在图 C 的虚线框内） （ 5）小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻 是连接电路时发现电流表已烧坏，原电路不能使用请你 利用现有器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为 滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助设计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路把你设计的实验电路图画在图 D 的虚线框内（电炉丝的符号用电阻的符号表示），你的主要实验过程及测量的物理量是 将滑片滑至 a 端，记下电压表的示数 将滑片滑至 b 端，闭合开关，记下电压表示数 计算电炉丝电阻的表达式是： 【考点】 电功率的测量 【分析】 （ 1）根据灯泡的额定电压确 定电压表的量程且与灯泡并联，根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程且与灯泡串联，滑动变阻器与灯泡串联连入； （ 2）当把滑动变阻器的两个下接线柱接入了电路时，滑片移动时，灯的亮度不变，且较暗，灯的电压较小，电流也较小；当灯丝断了时，把灯从灯座上取下来，电压表的示数是不变的，电流表也不会有示数的，是发生了断路的； （ 3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，利用 P=出其大小； （ 4）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 6V 3V，电压表 0 15V 的量程损坏， 0 3V 的 量程正常，可以把电压表与滑动变阻器并联，进行实验 （ 5）电源、滑动变阻器、电炉丝的电阻 联，电压表并联在电炉丝的电阻 R 两端；测量过程：将滑片滑至 b 端，闭合开关，记下电压表示数 将滑片滑至 a 端，记下电压表的示数 串联电路特点及欧姆定律可求出电炉丝的电阻 R 【解答】 解：（ 1）灯泡的额定电压为 以电压表的量程为 0 15V，且与灯泡并联； 灯泡的额定电流约为 I= = =以电流表的量程为 0 与灯泡串联； 滑动变阻器与灯泡串联，如下图所示： （ 2） 电流表无示数，电路断路；灯泡不亮，灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外的电路断路； 电压表示数较大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；取下灯泡， 两表的示数不变，灯泡所在位置断路；综合分析知，故障原因是：灯泡断路 移动滑动变阻器滑片，现象不变，说明滑动变阻器不能改变电路电路电阻， 滑动变阻器接上面两个接线柱或同时接下面两个接线柱；灯泡较暗、 两表的示数均较小， 说明电路电流较小，电路阻值较大；综合分析知，原因是：滑动变阻器采用了 “两下 ”接法 （ 3）由 b 图可知：电流表的量程为 0 度值为 过灯泡的电流 I= 灯泡的额定功率 P= （ 4）电压表 0 15V 的量程损坏， 0 3V 的量程正常滑动变阻器，可以把电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端电压，当电压表示数为 6V ，灯泡两端电压等于其额定电压，灯泡正常发光，电路如图所示： （ 5）电源、滑动变阻器、电炉丝的电阻 联，电压表并联在电炉丝的电阻 端，电路图如图所示： 测量过程：将滑片滑至 a 端，记下电压表的示数 再将滑片滑至 b 端，闭合开关，记下电压表示数 则根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压： U 滑 = 则电路电流 I= = ， 根据 I= 可得，电炉丝的电阻 = = 故答案为：（ 1）如上图所示；（ 2）灯泡断路；滑动变阻器采用了 “两下 ”接法；（ 3） 4）如上图所示；（ 5）将滑片滑至 a 端，记下电压表的示数 将滑片滑至 b 端，闭合开关，记下电压表示数 【点评】 本题考 查了实物电路图的连接、电表量程的选择、电流表的读数、欧姆定律和电功率的计算、滑动变阻器的正确使用、电路故障的判断等，涉及的知识点较多，综合性强，但这些知识都是学生必须掌握的内容，也是实验经常考查的内容，注意掌握 16 图甲是研究 “物体动能的大小与哪些因素有关 ”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上图乙是研究 “牛顿第一定律 ”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动请回答以下问题： （ 1）设计甲实验的目的是 研究钢 球动能的大小与速度的关系 ； 设计乙实验的目的是 研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系 （ 2）甲实验是通过 木块被推动距离的大小 ，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果 不受阻力作用 ，将永远作匀速直线运动 （ 3）两个实验都涉及到同一种物理方法，以下的研究实例中也用到这种方法的是（ B ） A研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况 B在鼓面上撒一些纸屑，通过纸屑的振动反映鼓面的振动 C水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流 【考点】 探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验 【分析】 （ 1）物体的动能与物体的质量和速度有关，在探究时需要利用控制变量法进行分析，即探究动能的大小与质量的关系时，需要控制小球的速度相同；在斜面实验中，接触面的粗糙程度不同，小车的运动距离不同； （ 2）在实验中可利用转换法研究小球的动能，即让小球撞击木块，观察木块的滑行距离；物体如果不受外力作用，则运动的物体将一直匀速直线运动 状态； （ 3）这两个实验都涉及到了转换法的思想 【解答】 解：（ 1）甲实验中球的质量相同，高度不同，所以可以探究动能的大小与速度的关系； 乙实验中让同一钢球从同一斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动；到达底端的速度相同，在粗糙程度不同的平面上运动时所受的摩擦力不同，所以可以探究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系 （ 2）甲实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小； 乙实验中，接触面越光滑，物体所受摩擦力越小，物体运动的越远，所以如果物体不受阻力作用，则运动的 物体将一直匀速直线运动状态 （ 3）甲实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，乙实验中通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近来间接反映摩擦力的大小，采用的是转换法的思想 A、研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况，采用的是模型法； B、在鼓面上撒一些纸屑，通过纸屑的振动反映鼓面的振动，采用的是转换法； C、水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流，采用的是类比法 故答案为：（ 1）研究钢球动能的大