苏教版初中物理九年级上册第3章同步练习题及答案

苏教版初中物理九年级上册第3章同步练习题及答案第1页共1页苏教版初中物理九年级上册第3章同步练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.某城市计划在斜坡上安装一段自动扶梯，已知斜坡倾角为30°，扶梯长度为20m，请估算物体沿扶梯从底部到顶部所需的时间（假设扶梯匀速运动，且忽略摩擦力），最接近下列哪个数值？A.2sB.4sC.6sD.8s参考答案：A2.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小明同学用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上匀速运动，记录了不同压力下的摩擦力数据如下表所示。根据表中数据，可以初步得出滑动摩擦力大小与压力的关系是：压力/N2468摩擦力/N0.40.81.21.6A.滑动摩擦力大小与压力成正比B.滑动摩擦力大小与压力成反比C.滑动摩擦力大小总是等于压力的一半D.滑动摩擦力大小与压力无关参考答案：A3.如图所示，一个重为50N的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现用与水平方向成37°角的力F水平向右推物体，使物体做匀速直线运动。请计算推力F的大小（取g=10N/kg，sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）。A.10NB.20NC.30ND.40N参考答案：B4.某工厂需要设计一个传送装置，将重为100N的物体从地面提升到高为3m的平台上。现有两种方案：方案一使用动滑轮，滑轮重力不计；方案二使用定滑轮，滑轮重力也不计。请估算两种方案中，人需要做的功最接近下列哪个数值？A.方案一：300J，方案二：300JB.方案一：200J，方案二：300JC.方案一：300J，方案二：200JD.方案一：400J，方案二：300J参考答案：C5.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小明同学连接了如图所示的电路（电源电压恒为6V，电阻R₁=10Ω，小灯泡L标有“3V1.5W”字样）。闭合开关后，发现小灯泡不亮。为了检查电路故障，小明同学用电压表分别测量了AB、BC、CD三处电压，结果如下表所示。根据实验数据，可以判断电路故障可能是：电压/VABBCCD测量值606A.小灯泡L断路B.电阻R₁断路C.开关S断路D.滑动变阻器R滑短路A.小灯泡L断路B.电阻R₁断路C.开关S断路D.滑动变阻器R滑短路参考答案：A6.一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。请计算物体受到的静摩擦力大小（取g=10N/kg）。A.μmgB.mgcosθC.mgsinθD.μmgsinθ参考答案：C7.某家庭电路中，一个标有“220V100W”的灯泡和一个标有“220V60W”的灯泡，正常工作时的电阻最接近下列哪个数值？A.2.2ΩB.220ΩC.484ΩD.1000Ω参考答案：C8.在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电阻R₁=10Ω，R₂=20Ω。闭合开关S后，请计算通过电阻R₁的电流大小。A.0.3AB.0.6AC.0.9AD.1.2A参考答案：B9.某科技馆的电磁炮模型，其核心部件由一个质量为m的弹性小球和一条通电导线组成。当导线通入电流I时，导线受到的安培力大小为F。请估算小球被发射出去的速度大小（假设小球离开导线时具有与导线相同的速度，且忽略空气阻力，不计小球质量）。A.F/mB.F²/mC.m/FD.√(F/m)参考答案：A10.在“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示的电路（电源电压恒为6V，电阻R₁=10Ω，R₂=20Ω，电流表A）。闭合开关S后，请计算在相同时间内，电阻R₁和R₂产生的热量之比。A.1:1B.1:2C.2:1D.4:1参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在并联电路中，各支路两端的电压都______。参考答案：相等2.一个标有“50Ω1A”的滑动变阻器，其允许通过的最大电流是______。参考答案：1A3.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻的。参考答案：长度4.某城市计划在斜坡上安装一段自动扶梯，已知斜坡倾角为30°，扶梯长度为20m，则扶梯的高度为______m。参考答案：105.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小明同学用弹簧测力计水平拉动木块，当木块做______运动时，弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。参考答案：匀速直线6.一个重为50N的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，则物体受到的摩擦力大小为______N。参考答案：107.在串联电路中，通过每个电阻的电流都______。参考答案：相等8.保险丝的作用是保护电路，当电路中发生______时，能自动切断电路。参考答案：短路9.电路中，电流表应______连接，电压表应______连接。参考答案：串联；并联10.某家庭电路中，一个标有“220V100W”的灯泡和一个标有“220V60W”的灯泡，它们正常工作时，______灯泡的电阻较大。参考答案：“220V60W”三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在并联电路中，各支路两端的电压都相等。参考答案：√2.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。参考答案：×3.保险丝的作用是保护电路，当电路中发生短路时，能自动切断电路。参考答案：×4.电路中，电流表应串联连接，电压表应并联连接。参考答案：√5.功的单位是焦耳，符号是J。参考答案：√6.机械效率是有用功与总功的比值，它是一个没有单位的量。参考答案：√7.斜面越平缓，越省力，但越费距离。参考答案：√8.使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。参考答案：×9.功是标量，它只有大小，没有方向。参考答案：√10.物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与它受到的重力大小相等。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.请简述力对物体做功的两个必要因素。参考答案：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动一段距离。2.如图所示，一个重为50N的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，现用水平力F拉动物体，当物体恰好做匀速直线运动时，求水平力F的大小。（不计空气阻力，g取10N/kg）参考答案：10N。3.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小明同学用弹簧测力计水平拉着一个放在水平木桌上的木块，木块做匀速直线运动。实验中，他改变木块对桌面的压力，并记录了相应的滑动摩擦力大小，数据如下表所示。请根据表中数据，分析滑动摩擦力大小与压力大小的关系。参考答案：滑动摩擦力大小与压力大小成正比关系。4.某工厂需要设计一个传送装置，将重为200N的物体从地面提升到高为3m的平台上，传送装置的机械效率为80%。请计算该传送装置至少需要做的有用功是多少？参考答案：600J。5.在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电阻R₁=10Ω，R₂=20Ω。请计算通过电阻R₁的电流大小。参考答案：0.3A。6.一个标有“50Ω1A”的滑动变阻器，其允许通过的最大电流是多少？请简述滑动变阻器在电路中的作用。参考答案：①1A；②改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流和电压。7.请简述阿基米德原理的内容。参考答案：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。8.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小明同学连接了如图所示的电路。请简述该实验的步骤。参考答案：①连接电路；②检查电路；③闭合开关；④调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压；⑤读出电流表示数；⑥断开开关，整理器材。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小明同学使用了如图所示的装置。已知电阻丝R₁的阻值为20Ω，R₂的阻值为40Ω，电源电压为6V且恒定不变。当开关S闭合后，通过R₁和R₂的电流分别为多大？如果通电时间相同，则电阻丝R₁和R₂产生的热量之比是多少？参考答案：通过R₁的电流为0.2A，通过R₂的电流为0.2A，热量之比为1:22.某工厂需要将一批重为2000N的货物沿斜面匀速向上移动，斜面的长为10m，高为4m。工人用一根与斜面平行且倾斜角为30°的绳索沿斜面方向对货物施加拉力，使货物以0.5m/s的速度匀速移动。已知工人所用的拉力为800N，求斜面的机械效率。参考答案：机械效率为80%3.一个质量为50kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2。现用与水平面成37°角的斜向上的拉力F，使物体沿桌面匀速向右移动。求拉力F的大小以及物体受到的摩擦力大小。（sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）参考答案：拉力F为100N，摩擦力f为40N4.如图所示，一个质量为2kg的小球从距地面高为5m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，斜面的倾角为30°。求小球滑到底端时的速度大小。（不计空气阻力，g取10N/kg）参考答案：速度大小为10m/s5.一个标有“220V100W”的灯泡和一个标有“220V40W”的灯泡，它们正常工作时，哪个灯泡的电阻更大？请通过计算说明。参考答案：“220V40W”的灯泡电阻更大，阻值为121Ω6.在“测量小灯泡的电阻”的实验中，小明同学连接了如图所示的电路。已知电源电压为6V且恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。当电压表示数为3V时，电流表示数为0.15A。求小灯泡的电阻以及此时滑动变阻器接入电路的阻值。参考答案：小灯泡电阻为20Ω，滑动变阻器阻值为10Ω7.一个质量为100kg的物体，放在一个倾角为15°的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25。求物体沿斜面匀速下滑时受到的摩擦力大小以及斜面对物体的支持力大小。（sin15°≈0.259，cos15°≈0.966）参考答案：摩擦力f为122.5N，支持力N为466N8.某家庭电路中，一个标有“220V100W”的灯泡和一个标有“220V40W”的灯泡串联接在220V的电源上。求两只灯泡的实际功率之比以及电路中的总电流大小。参考答案：实际功率之比为1:2，总电流为0.5A标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的功和能。物体沿斜面上升的高度h=20sin30°=10m，克服重力做的功W=mgh=50×10×10=5000J。假设扶梯匀速运动，则扶梯做功的功率P=W/t，所需时间t=W/P。由于扶梯做功的功率与扶梯的机械效率有关，且扶梯的机械效率通常小于100%，因此实际所需时间大于5000J/(P)。假设扶梯的机械效率为50%，则P=5000/2=2500W，所需时间t=5000/2500=2s。由于实际机械效率通常小于50%，因此实际所需时间大于2s，最接近4s。故选A。2.参考答案：A解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的摩擦力。根据表中数据，当压力从2N增加到4N时，摩擦力从0.4N增加到0.8N，增加了0.4N；当压力从4N增加到6N时，摩擦力从0.8N增加到1.2N，增加了0.4N；当压力从6N增加到8N时，摩擦力从1.2N增加到1.6N，增加了0.4N。可以看出，滑动摩擦力大小与压力成正比。故选A。3.参考答案：B解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的受力分析。物体在水平方向受到拉力F、摩擦力f和水平向右的外力F的水平分量Fcos37°；在竖直方向受到重力mg、支持力N和拉力F的竖直分量Fsin37°。由于物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向和竖直方向的合力都为零。水平方向：Fcos37°=f=μN；竖直方向：N+Fsint=mg。由于物体在水平方向做匀速直线运动，所以支持力N=mg-Fsin37°。将N代入水平方向的平衡方程，得到Fcos37°=μ(mg-Fsin37°)。解得F=μmg/(cos37°+μsin37°)=0.2×50/(0.8+0.2×0.6)=20N。故选B。4.参考答案：C解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的功。方案一使用动滑轮，可以省力，但需要多移动一段距离，即需要提升的距离是物体上升高度的两倍，为6m×2=12m。人需要做的功W₁=Fs₁=F×12m。方案二使用定滑轮，不省力，但不需要多移动距离，即需要提升的距离与物体上升高度相同，为3m。人需要做的功W₂=Fs₂=F×3m。由于F相同，所以W₁=2W₂。假设物体提升高度为3m时，人需要做的功为W，则W₁=2W，W₂=W。根据表中数据，当物体提升高度为3m时，方案一需要做的功为300J，所以W₁=300J，W₂=150J。故选C。5.参考答案：A解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的电路故障分析。根据电路图，电压表V测R₁两端电压，所以BC间电压为0，说明R₁和R₂串联，且电路中存在断路。根据实验数据，AB间电压为6V，说明电源正常；CD间电压为6V，说明开关S和滑动变阻器R滑正常。因此，故障只可能发生在R₁或R₂上。由于BC间电压为0，说明R₁和R₂串联后没有电流通过，所以R₁和R₂都断路。由于电压表内阻很大，所以断路可能是R₁断路，也可能是R₂断路。由于实验数据无法区分R₁和R₂哪断路，但根据实验目的，通常是检查小灯泡L是否正常，所以故障更可能是小灯泡L断路。故选A。6.参考答案：C解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的受力分析。物体在斜面上受到重力mg、支持力N和静摩擦力f。由于物体静止，处于平衡状态，所以合力为零。将重力mg分解为沿斜面向下的分力mgsinθ和垂直于斜面向下的分力mgcosθ。沿斜面方向：静摩擦力f=mgsinθ。垂直于斜面方向：支持力N=mgcosθ。由于静摩擦力f的最大值为μmN=μmgcosθ，而物体静止时静摩擦力f=mgsinθ，所以mgsinθ≤μmgcosθ，即sinθ≤μcosθ，所以μ≥tanθ。由于题目没有给出μ的数值，所以无法计算静摩擦力f的具体数值，但可以确定静摩擦力f=mgsinθ。故选C。7.参考答案：C解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的电功率和电阻。根据公式P=U²/R，可以计算出灯泡的电阻R=U²/P=220²/100=484Ω。故选C。8.参考答案：B解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的并联电路。由于R₁和R₂并联，所以它们两端的电压相等，都等于电源电压6V。根据欧姆定律，通过R₁的电流I₁=U/R₁=6/10=0.6A。故选B。9.参考答案：A解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的电磁感应。当导线通入电流I时，导线受到的安培力F=BIL，其中B为磁感应强度，L为导线长度。根据能量守恒定律，安培力做的功W=FL=BI²L。假设小球离开导线时具有与导线相同的速度v，则小球的动能Ek=½mv²。根据能量守恒定律，安培力做的功等于小球的动能，即W=Ek。所以BI²L=½mv²，解得v=√(2BI²L/m)。故选A。10.参考答案：B解析：本题考查《苏教版初中物理九年级上册第3章》中的串联电路和电功率。由于R₁和R₂串联，所以通过它们的电流相等，都等于电流表A的示数I。根据电功率公式P=I²R，可以计算出R₁和R₂的电功率P₁=I²R₁，P₂=I²R₂。所以P₁/P₂=R₁/R₂=10/20=1/2。故选B。二、填空题1.参考答案：相等解析：本题考查并联电路的特点。在并联电路中，各支路两端的电压都相等，这是并联电路的基本性质。2.参考答案：1A解析：本题考查滑动变阻器的铭牌参数。标有“50Ω1A”的滑动变阻器，其允许通过的最大电流是1A，这是铭牌参数的直接体现。3.参考答案：长度解析：本题考查滑动变阻器的原理。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，电阻丝的长度越长，电阻越大。4.参考答案：10解析：本题考查斜边与高的关系。根据直角三角形的三角函数关系，扶梯的高度h=斜边长度×sin(30°)=20m×0.5=10m。5.参考答案：匀速直线解析：本题考查滑动摩擦力的测量条件。在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，当木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小，这是根据二力平衡条件得出的。6.参考答案：10解析：本题考查摩擦力的计算。物体受到的摩擦力大小f=μ×N，其中μ为动摩擦因数，N为支持力。由于物体静止在水平地面上，支持力N等于重力G，即N=50N。因此，f=0.2×50N=10N。7.参考答案：相等解析：本题考查串联电路的特点。在串联电路中，通过每个电阻的电流都相等，这是串联电路的基本性质。8.参考答案：短路解析：本题考查保险丝的作用。保险丝的作用是保护电路，当电路中发生短路时，能自动切断电路，防止电路过载或损坏。9.参考答案：串联；并联解析：本题考查电流表和电压表的连接方式。电路中，电流表应串联连接，电压表应并联连接，这是电流表和电压表的基本使用方法。10.参考答案：“220V60W”解析：本题考查电阻的计算。根据公式R=U²/P，电阻与功率成反比。因此，“220V60W”的灯泡电阻较大，因为它的功率较小。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查并联电路的特点。在并联电路中，各支路直接连接到电源两端，因此各支路两端的电压都等于电源电压，所以各支路两端的电压相等。2.参考答案：×解析：本题考查滑动变阻器的原理。滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，而不是改变电阻丝的横截面积。改变长度会改变电阻值，因为电阻与长度成正比。3.参考答案：×解析：本题考查保险丝的作用。保险丝的作用是保护电路，当电路中发生短路或过载时，能自动切断电路。短路时电流过大，保险丝会熔断，而不仅仅是短路时。4.参考答案：√解析：本题考查电流表和电压表的连接方式。电流表应串联连接在电路中，以测量通过电路的电流。电压表应并联连接在电路中，以测量电路某部分两端的电压。5.参考答案：√解析：本题考查功的单位。功的单位是焦耳，符号是J。这是国际单位制中的标准单位。6.参考答案：√解析：本题考查机械效率的定义。机械效率是有用功与总功的比值，它是一个没有单位的量，通常用百分比表示。7.参考答案：√解析：本题考查斜面的特点。斜面越平缓，即倾角越小，越省力，但需要移动的距离越长，因此越费距离。8.参考答案：×解析：本题考查定滑轮的特点。使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。定滑轮实质上是一个等臂杠杆。9.参考答案：√解析：本题考查功的性质。功是标量，它只有大小，没有方向。功的正负表示做功的性质，但不表示方向。10.参考答案：×解析：本题考查水平面上物体做匀速直线运动的受力分析。物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与它受到的拉力大小相等，方向相反，而不是与重力大小相等。重力与支持力是一对平衡力。四、简答题1.参考答案：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动一段距离。解析：本题考查〈力做功的条件〉。力对物体做功必须同时具备两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离。这两个因素缺一不可。例如，推一个静止的物体，如果物体没有移动，则没有做功；提着物体水平匀速行走，虽然有力，但力的方向与移动方向垂直，也没有做功。2.参考答案：10N。解析：本题考查〈摩擦力计算+二力平衡〉。物体静止时，受到的静摩擦力与水平拉力F大小相等。物体做匀速直线运动时，受到的滑动摩擦力f与水平拉力F也大小相等。根据滑动摩擦力公式f=μN，其中μ为动摩擦因数，N为物体对桌面的压力。由于物体放在水平桌面上，N=mg=50N。所以f=0.2×50N=10N。因为物体做匀速直线运动，所以F=f=10N。3.参考答案：滑动摩擦力大小与压力大小成正比关系。解析：本题考查〈探究滑动摩擦力与压力关系〉。分析表中数据，可以发现，随着木块对桌面的压力增大，滑动摩擦力也随之增大。例如，当压力为50N时，滑动摩擦力为10N；当压力为100N时，滑动摩擦力为20N。可以观察到，滑动摩擦力大小是压力大小的两倍。这表明滑动摩擦力大小与压力大小成正比关系。4.参考答案：600J。解析：本题考查〈功的计算+机械效率〉。有用功是指有用部分做的功，即物体被提升到平台上克服重力做的功。根据功的公式W有用=Gh，其中G为物体重力，h为提升高度。所以W有用=200N×3m=600J。机械效率η=W有用/W总，其中W总为总功。因为η=80%，所以W总=W有用/η=600J/80%=750J。5.参考答案：0.3A。解析：本题考查〈串联电路电流特点+欧姆定律〉。在串联电路中，通过每个电阻的电流都相等。所以通过电阻R₁的电流I=I₂。根据欧姆定律I=V/R，其中V为电源电压，R为电阻阻值。所以I=6V/20Ω=0.3A。因此，通过电阻R₁的电流大小为0.3A。6.参考答案：①1A；②改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流和电压。解析：本题考查〈滑动变阻器规格+作用〉。滑动变阻器上标有“50Ω1A”，表示该滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A。滑动变阻器在电路中的作用是改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流和电压。例如，可以用来调节灯泡的亮度，或者保护电路中的其他元件。7.参考答案：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。解析：本题考查〈阿基米德原理〉。阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。用公式表示为F浮=G排，其中F浮为浮力，G排为排开液体的重力。这个原理不仅适用于液体，也适用于气体。8.参考答案：①连接电路；②检查电路；③闭合开关；④调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压；⑤读出电流表示数；⑥断开开关，整理器材。解析：本题考查〈测量小灯泡电功率实验步骤〉。测量小灯泡电功率的实验步骤如下：①按照电路图连接电路；②检查电路连接是否正确；③闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为小灯泡的额定电压；④读出此时电流表的示数；⑤断开开关，整理器材。通过测量小灯泡的额定电压和额定电流，可以计算出小灯泡的额定功率。五、应用题1.参考答案：通过R₁的电流为0.2A，通过R₂的电流为0.2A，热量之比为1:2解析：本题考查串联电路电流特点与焦耳定律。由于R₁和R₂串联，根据串联电路电流处处相等的特点，通过R₁和R₂的电流相等，均为I=U/R₁=6V/20Ω=0.3A。通电时间相同，根据焦耳定律Q=I²Rt，产生的热量之比Q₁:Q₂=I₁²R₁t/I₂²R₂t=R₁/R₂=20Ω/40Ω=1:2。2.参考答案：机械效率为80%解析：本题考查斜面机械效率的计算。有用功W有用=Gh=2000N×4m=8000J。总功W总=Fs=F×10m=800N×10m=8000J。机械效率η=W有用/W总=8000J/8000J=80%。3.参考答案：拉力F为100N，摩擦力f为40N解析：本题考查力的平衡与摩擦力的计算。对物体进行受力分析：重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，沿斜面向下的分力Gx=Gs=500N×sin37°≈500N×0.6=300N。物体匀速运动，处于平衡状态，水平方向受力平衡。设拉力F与水平方向成37°角，则沿水平方向的分力Fx=Fcos37°，沿垂直方向的分力Fy=Fs=Fin=500N×cos37°≈500N×0.8=400N。支持力N=Fs-Fy=500N-400N=100N。摩擦力f