1、2019-2020 学年浙江省温州市瑞安市集云实验学校等五校九年级（上）期末物理试卷一、选择题（本题有 15 小题，每小题 4 分，共 60 分每小题只有一个选项是正确的，不分每小题只有一个选项是正确的，不 选、多选、错选均不给分）选、多选、错选均不给分） 1 （4 分）如图所示为某宠物饮水机，铭牌上标有“3W”字样。 “3W”表示饮水机的（ ） A额定电压 B额定功率 C额定电流 D额定电功 2 （4 分）铱192 具有放射性，其裂变发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质 可用于金属内部探伤。 结合图示可推知， 铱192 发出的用于金属内部探伤的最有可能的 是（ ） A可见光 B 射线
2、 C 射线 D 射线 3 （4 分）用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的 是（ ） A B C D 4 （4 分）自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力 为 F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（ ） 第 2 页（共 21 页） A B C D 5 （4 分）如图为“探究焦耳定律”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的 热量与电阻的关系”实验时，需要甲、乙两装置中相等的量是（ ） A电阻和电流 B电流和通电时间 C电阻和通电时间 D电压、电流和通电时间 6 （4 分）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给
3、电动机供电以调节百叶 窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ ） A电能机械能光能 B光能机械能电能 C光能电能机械能 D机械能电能光能 7 （4 分）某同学设计的煤气检测电路如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏元 件 R 的阻值随煤气浓度变化而改变。改变煤气浓度，电流表的示数煤气浓度 c 变化的关 系如图乙所示，则下列描述电压表的示数 U、电路消耗的总功率 P 随煤气浓度 C 变化的 关系图线中，可能正确的是（ ） 第 3 页（共 21 页） A B C D 二、填空题（本题有二、填空题（本题有 8 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 40 分）分） 8 （4 分）如图所示，小明
4、将一纸团扔进纸篓的过程。 （1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是 。 A将纸团瞄准纸篓 B用力将纸团抛出 C纸团在空中飞行 D纸团进入纸 篓 （2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关 系的是 。 9 （6 分）捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，到最低点后 又上升，往返运动。 （1）在下降过程中，滚摆的速度变快，滚摆的动能 。 （选填“减小” 、 “增大”或 “不变” ） （2）在下降过程中，滚摆重力势能减小是因为 的减小。 （3）滚摆往返运动过程中，观察到 说明机械能在减少。 第 4 页（共 21 页）
5、10 （4 分）电冰箱在结构上和工作过程中应用了许多科学知识。 （1）家用电冰箱的用电部分主要是电动压缩机和照明灯泡，要求它们既能单独工作，又 能同时工作。其中电动压缩机 M 受温控开光 S1控制，照明灯泡 L 受门控开关 S2控制。 冰箱里灯和压缩机正确的电路连接是 。 （2）电冰箱压缩机的额定功率是 110 瓦，一天冰箱正常工作时压缩机的耗电量是 1.1 千 瓦时，可知一天中压缩机工作的时间是 小时。 三、实验探究题（本题有三、实验探究题（本题有 4 小题，小题，27（2）为）为 6 分，其他每空分，其他每空 3 分，共分，共 36 分）分） 11 （6 分）为了测定额定电压为“2.5V”
6、的小灯泡的额定电功率，小明按图甲连接电路。 闭合开关 S 后，移动滑动变阻器的滑片 P，发现灯泡 L 始终不亮。 电压表“3”接线柱与其他接线柱连接情况 电压表示数（伏） 第 5 页（共 21 页） 与 B 接线柱连接 3.0 与 C 接线柱连接 3.0 与 D 接线柱连接 3.0 与 E 接线柱连接 3.0 与 F 接线柱连接 0 （1）为了排除电路故障，他将电压表的“”接线柱与电池组的负极 A 端连接，并电压 表的接线柱“3”依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如上表所示。根据以上 信息，可判断电路故障为 。 （2） 排除故障， 把电压表接在灯泡两端， 闭合开关， 将滑动变阻器滑片
7、P 移到某一位置， 电压表示数如图乙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小明接下来应该如何操 作？ 。 （3）小明现有一个阻值为 10 欧的定值电阻 R0，打算不用电压表，只用电流表来测定小 灯泡的额定功率。他设计电路如图丙，想通过让开关 S 接“a” 、 “b”各一次来测量小灯 泡的额定功率。你认为他的方案是否可行？并说明理由： 。 12 （6 分）小明发现建筑工人在铺设水泥路时，往往要在水泥里面掺入少量纤维材料。查 阅资料得知：在水泥中掺入少量的纤维材料可增强水泥路面的牢固程度。为探究市面上 两种纤维材料：A 纤维和 B 纤维对水泥路面的牢固程度的影响，于是小明欲利用相关材 料和如图所示的装置
8、设计实验进行研究。 （1）用如图装置进行实验时，水泥样品的牢固程度可通过比较 来判断。 （2）请利用下列器材，结合老师的建议，帮助小明完成设计实验步骤。 实验器材：如图的实验装置一套、A 纤维材料、B 纤维材料、水泥、制作水泥路面样品 的模具。 老师建议：水泥中掺入纤维量为 0.1%，样品规格为 10 厘米10 厘米1 厘米 第 6 页（共 21 页） 四、解答题（本题有四、解答题（本题有 6 小题，小题，28 题题 6 分，分，29 题题 6 分，分，30 题题 8 分，分，31 题题 6 分，分，32 题题 8 分，分， 33 题题 10 分，共分，共 44 分）分） 13 （6 分）加油
9、站的圆柱形油桶，油桶质量为 40 千克，油桶高为 0.8 米，底部直径为 0.6 米，推翻油桶如图甲乙。 （1）在甲图上 A 点作出推翻油桶最小的力 F 的方向。 （2）推翻过程中至少需要对油桶做多少功？ 14 （8 分）小曹老师用可乐瓶、橡胶塞、自行车胎气门芯、打气筒、温度传感器等自制了 一个气体对外做功实验装置。老师用气筒向塑料瓶内不断充气，同学们看到瓶塞被弹出， 瓶内出现白雾，同时电脑屏幕记录了瓶内温度变化曲线，你能解释看到这些现象的原理 吗？ 15 （10 分）小明现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或 超过 400时，系统报警。提供的器材有：不同阻值的定值电
10、阻 R1，热敏电阻 R2（电阻 随温度变化如图甲） ，报警器（电阻忽略，通过的电流达到或超过 0.2 安时会报警） ，电源 （电压恒为 12 伏） ，滑动变阻器 R3，开关 S1、S2、S3，导线若干。小明按图乙连接好电 路，选择适当阻值的定值电阻 R1，只闭合开关 S1，移动滑动变阻器的滑片 P 直至报警器 刚好响起，立即停止滑动；保持滑片 P 位置不动，断开开关 S1，闭合开关 S2（如图乙） ， 报警系统就能正常使用。 第 7 页（共 21 页） （1）图乙中，接入电路中的定值电阻 R1阻值应是 欧； （2）该报警装置所处环境温度刚好升高到 400时，报警器报警 30 秒，求此时滑动变阻
11、 器消耗的电能。 （3） 若要使报警装置的在更低的温度就报警， 应如何移动滑动变阻器滑片， 并说明理由。 第 8 页（共 21 页） 2019-2020 学年浙江省温州市瑞安市集云实验学校等五校九年级学年浙江省温州市瑞安市集云实验学校等五校九年级 （上）期末物理试卷（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（本题有一、选择题（本题有 15 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 60 分每小题只有一个选项是正确的，不分每小题只有一个选项是正确的，不 选、多选、错选均不给分）选、多选、错选均不给分） 1 （4 分）如图所示为某宠物饮水机，铭牌上标有“3W”字样。 “
12、3W”表示饮水机的（ ） A额定电压 B额定功率 C额定电流 D额定电功 【分析】由饮水机铭牌 3W 可知，其额定功率 P3W。 【解答】解：饮水机标的“3W” ，意思是：饮水机的额定功率是 3W； 故选：B。 【点评】本题考查了饮水机灯泡铭牌的含义，是一道基础题。 2 （4 分）铱192 具有放射性，其裂变发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质 可用于金属内部探伤。 结合图示可推知， 铱192 发出的用于金属内部探伤的最有可能的 是（ ） A可见光 B 射线 C 射线 D 射线 【分析】 射线不带电，贯穿本领强大。 【解答】解：由图知， 射线的穿透能力最强，工业部门主要应用放射源放出的
13、贯穿本 领极强的 射线来进行探伤作业。 第 9 页（共 21 页） 故选：D。 【点评】此题难度不大，主要考查 射线穿透力强大的特点。 3 （4 分）用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的 是（ ） A B C D 【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算、定滑轮和动滑轮的工作特点对各个选项逐一分析 即可。 【解答】解：不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体 G， A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即 FG； B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即 FG； C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有 3 股，则 FG； D、此图是
14、滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有 2 股，则 FG。 由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是 C。 故选：C。 【点评】此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作 特点等知识点，综合性强，难易程度适中，是一道很典型的题目。 4 （4 分）自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力 为 F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（ ） A B C D 第 10 页（共 21 页） 【分析】根据力臂的画法进行分析，即过支点作力的作用线的垂线段。 【解答】解：已知作用在脚踏板上的力为 F，过支点作力 F 作用线的垂线段。图示如下： 只
15、有 B 选项正确。 故选：B。 【点评】力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。确定力的作用点 和力的方向，画出力的作用线。从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是 力臂。 5 （4 分）如图为“探究焦耳定律”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的 热量与电阻的关系”实验时，需要甲、乙两装置中相等的量是（ ） A电阻和电流 B电流和通电时间 C电阻和通电时间 D电压、电流和通电时间 【分析】电流通过导体所产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间有关，根据图中的 电路的连接方式分析。 【解答】解：由图可知，甲乙串联接入电路中，则通过的电流和通电时间是相同的，实 验中需要控
16、制电阻不同，故 B 正确。 故选：B。 【点评】当一个物理量受到多个物理量影响时，需要用控制变量法的思想设计实验，使 探究物理量发生改变，其它因素都不变。 6 （4 分）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶 窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ ） 第 11 页（共 21 页） A电能机械能光能 B光能机械能电能 C光能电能机械能 D机械能电能光能 【分析】太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。 【解答】解：太阳能板，在光照时发电，即把太阳能转化为电能；电能供给电动机，转 化为机械能，调节百叶窗的开合；故该过程中发生的能量转换是光能电能机
17、械能。 故选：C。 【点评】本题考查太阳能的利用，以及能量的转化是基础题。 7 （4 分）某同学设计的煤气检测电路如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏元 件 R 的阻值随煤气浓度变化而改变。改变煤气浓度，电流表的示数煤气浓度 c 变化的关 系如图乙所示，则下列描述电压表的示数 U、电路消耗的总功率 P 随煤气浓度 C 变化的 关系图线中，可能正确的是（ ） A B C D 【分析】由甲电路图可知，定值电阻 R0和气敏元件 R 串联，电压表测 R 两端的电压， 电流表测电路中的电流，根据图乙可知电路中的电流与煤气浓度 c 的关系，根据串联电 路的电压特点和欧姆定律表示出 R 两端的电压
18、 U 与 c 的关系， 根据 PUI 表示出电路消 耗的总功率 P 与温度 c 的关系，然后结合选项得出答案。 【解答】解：由甲电路图可知，定值电阻 R0和气敏元件 R 串联，电压表测 R 两端的电 压，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，Ic 图线是一条斜向上的直线，即煤气浓度增大时，电路中的电流线性变 大， 由 UIR 可知，定值电阻 R0两端的电压也线性变大， 第 12 页（共 21 页） 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R 两端的电压：UU总U0， 则电阻 R 两端的电压应线性减小，故 A 正确、B 错误； 由 PUI 可知，电路消耗的总功率线性增加（即 Pt 图线应是一条
19、斜向上的直线） ，故 图 CD 错误。 故选：A。 【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用，图象题是中考的难题之 一。 二、填空题（本题有二、填空题（本题有 8 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 40 分）分） 8 （4 分）如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。 （1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是 B 。 A将纸团瞄准纸篓 B用力将纸团抛出 C纸团在空中飞行 D纸团进入纸 篓 （2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关 系的是 D 。 【分析】 （1）做功的条件是：作用在物体上有力，沿力的方向必须移动一段
20、距离； （2）动能的大小与物体的质量和速度有关。 【解答】解： （1）A将纸团瞄准纸篓，有力但无距离，不做功，故 A 错误； B用力将纸团抛出，有力，且纸团在力的方向上通过了距离，故做功，故 B 正确； CD纸团在空中飞行、纸团进入纸篓是纸团具有惯性，人与纸团间没有力的作用，不做 第 13 页（共 21 页） 功，故 CD 错误； （2）纸团离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后纸团向下做加速运 动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于纸团在最高点时，具有向 前的速度，速度不为 0，故最小动能不为 0，故 D 图符合题意。 故答案为： （1）B； （2）D。 【点评
21、】本题考查了做功的条件、动能的变化，属于基础知识。 9 （6 分）捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，到最低点后 又上升，往返运动。 （1）在下降过程中，滚摆的速度变快，滚摆的动能 增大 。 （选填“减小” 、 “增大” 或“不变” ） （2）在下降过程中，滚摆重力势能减小是因为 高度 的减小。 （3）滚摆往返运动过程中，观察到 滚摆上升的最高点逐渐降低 说明机械能在减少。 【分析】 （1）滚摆在下降过程中，重力势能逐渐转化为动能，动能增大，重力势能减小； 在上升过程中，动能逐渐转化为重力势能，动能减小，重力势能增大。 （2）重力势能大小跟质量、被举得高度有关。被举得高
22、度一定时，质量越大，重力势能 越大；质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）由于滚摆和空气之间存在摩擦，机械能要转化为内能，机械能减小，内能增大。 【解答】解： （1）滚摆在下降过程中，重力势能逐渐转化为动能，动能增大，重力势能 减小。 （2）在下降过程中，滚摆重力势能减小是因为高度减小了。 （3）从放开滚摆到停止运动过程中，由于滚摆和空气之间存在摩擦，滚摆每次上升过程 中质量不变，上升的最大高度不断减小，重力势能不断减小，滚摆克服摩擦做功，机械 能要转化为内能，机械能减小。 故答案为： （1）增大； （2）高度； （3）滚摆上升的最高点逐渐降低。 【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影
23、响因素，利用控制变量法能判断动能、重 力势能、弹性势能、机械能的变化。 10 （4 分）电冰箱在结构上和工作过程中应用了许多科学知识。 第 14 页（共 21 页） （1）家用电冰箱的用电部分主要是电动压缩机和照明灯泡，要求它们既能单独工作，又 能同时工作。其中电动压缩机 M 受温控开光 S1控制，照明灯泡 L 受门控开关 S2控制。 冰箱里灯和压缩机正确的电路连接是 B 。 （2）电冰箱压缩机的额定功率是 110 瓦，一天冰箱正常工作时压缩机的耗电量是 1.1 千 瓦时，可知一天中压缩机工作的时间是 10 小时。 【分析】 （1）由题意知，电动压缩机 M 与温控开关 S1串联，照明灯泡 L
24、与门控开关 S2 串联，灯和压缩机能独立工作说明两者是并联。 （2）已知电冰箱压缩机的额定功率和每天消耗的电能，利用公式 t得到每天压缩机 工作时间。 【解答】解： （1）由题意知，灯和压缩机是并联关系，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开 关。故选 B； （2）因为 P，所以每天压缩机工作时间为 t10h； 故答案为： （1）B； （2）10。 【点评】此题考查了串并联电路的特点、电功率变形公式的应用，是一道联系实际的应 用题，难度不大，体现了物理关注生活、关注社会的学科特点。 三、实验探究题（本题有三、实验探究题（本题有 4 小题，小题，27（2）为）为 6 分，分，其他每空其他每空
25、3 分，共分，共 36 分）分） 11 （6 分）为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小明按图甲连接电路。 闭合开关 S 后，移动滑动变阻器的滑片 P，发现灯泡 L 始终不亮。 第 15 页（共 21 页） 电压表“3”接线柱与其他接线柱连接情况 电压表示数（伏） 与 B 接线柱连接 3.0 与 C 接线柱连接 3.0 与 D 接线柱连接 3.0 与 E 接线柱连接 3.0 与 F 接线柱连接 0 （1）为了排除电路故障，他将电压表的“”接线柱与电池组的负极 A 端连接，并电压 表的接线柱“3”依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如上表所示。根据以上 信息，可判断电路故障
26、为 灯泡断路（或灯泡与灯座接触不良） 。 （2） 排除故障， 把电压表接在灯泡两端， 闭合开关， 将滑动变阻器滑片 P 移到某一位置， 电压表示数如图乙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小明接下来应该如何操作？ 滑 片向左移动，直到电压表示数为额定电压 2.5V，记下电流表示数 。 （3）小明现有一个阻值为 10 欧的定值电阻 R0，打算不用电压表，只用电流表来测定小 灯泡的额定功率。他设计电路如图丙，想通过让开关 S 接“a” 、 “b”各一次来测量小灯 泡的额定功率。你认为他的方案是否可行？并说明理由： 不可行，小灯泡电阻不等于 R0，故开关接 ab 时电流大小不一样，此时两端电压不是灯泡的
27、额定电压，所以无法测得 额定电压下通过灯泡的电流 。 【分析】 （1）用电压表检测电路故障时，当与电压表并联的电路发生断路时，若电压表 与电源两极连通时，电压表有示数，否则，电压表无示数； 第 16 页（共 21 页） （2）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电 压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； （3）开关 S 接“a” 、 ”b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能， 则无法测量小灯泡的额定电功率。 【解答】解： （1） ）电压表的负接线柱与 A 接线柱连接， 电压表正接线柱与 B 接线柱连接，电压表有示数，说
28、明电源完好； 电压表正接线柱与 C 接线柱连接，电压表有示数，说明 BC 之间完好； 电压表正接线柱与 D 接线柱连接，电压表有示数，说明 BD 之间完好； 电压表正接线柱与 E 接线柱连接，电压表有示数，说明 BE 之间完好； 电压表正接线柱与 F 接线柱连接，电压表没有示数，说明 BF 之间有断路，而已知 AE 之 间完好，所以故障出在 EF 之间，可能是灯泡发生断路（或灯泡与灯座接触不良） ； （2）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为 0.1V，示数为 1.2V， 小于灯的额定电压 2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的 电压，由分压原理，应减
29、小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压 表示数为额定电压 2.5V； （3）图丙中，无论 S 接 a 还是接 b 都无法得知小灯泡是否正常发光，丙方案不能测定小 灯泡的额定电功率。 故答案为： （1）灯泡断路（或灯泡与灯座接触不良） ； （2）滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压 2.5V，记下电流表示数； （3）不可行，小灯泡电阻不等于 R0，故开关接 ab 时电流大小不一样，此时两端电压不 是灯泡的额定电压，所以无法测得额定电压下通过灯泡的电流。 【点评】本题测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，考查故障分析、操作过 程及对实验方案的评估。 12 （6 分）小明
30、发现建筑工人在铺设水泥路时，往往要在水泥里面掺入少量纤维材料。查 阅资料得知：在水泥中掺入少量的纤维材料可增强水泥路面的牢固程度。为探究市面上 两种纤维材料：A 纤维和 B 纤维对水泥路面的牢固程度的影响，于是小明欲利用相关材 料和如图所示的装置设计实验进行研究。 （1）用如图装置进行实验时，水泥样品的牢固程度可通过比较 撞击次数 来判断。 （2）请利用下列器材，结合老师的建议，帮助小明完成设计实验步骤。 第 17 页（共 21 页） 实验器材：如图的实验装置一套、A 纤维材料、B 纤维材料、水泥、制作水泥路面样品 的模具。 老师建议：水泥中掺入纤维量为 0.1%，样品规格为 10 厘米10
31、厘米1 厘米 【分析】 （1）样品断裂时所承受的撞击次数越多，表明样品的牢固程度越大； （2）在探究 A 纤维和 B 纤维对水泥路面的牢固程度的影响时，应采用控制变量法；实 验中需要控制落锤高度、水泥板样品的长宽及厚度相同，样品中掺入纤维量相同，但种 类不同，据此分析。 【解答】解： （1）实验时通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数来比较水泥样品的牢固程度； （2）根据控制变量法可知，实验步骤如下： 制作相同长宽厚度的水泥制品，要求不掺入纤维、掺入 0.1%A 纤维、掺入 0.1%B 纤 维各多份； 组装好如图装置，用落锤撞击不掺入纤维样品，直至样品断裂，记录撞击次数； 依次换成掺入 0.1%A
32、 纤维样品和掺入 0.1%B 纤维样品，用同样高位置的落锤撞击样 品，直至样品断裂，记录撞击次数； 多次重复实验。 比较撞击次数，撞击次数越多的，牢固程度越强。 故答案为： （1）撞击次数； （2）见解析。 【点评】本题探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，考查控制变 量法、转换法的应用。 四、解答题（本题有四、解答题（本题有 6 小题，小题，28 题题 6 分，分，29 题题 6 分，分，30 题题 8 分，分，31 题题 6 分，分，32 题题 8 分，分， 33 题题 10 分，共分，共 44 分）分） 13 （6 分）加油站的圆柱形油桶，油桶质量为 40 千克，油桶高为
33、 0.8 米，底部直径为 0.6 米，推翻油桶如图甲乙。 第 18 页（共 21 页） （1）在甲图上 A 点作出推翻油桶最小的力 F 的方向。 （2）推翻过程中至少需要对油桶做多少功？ 【分析】 （1）由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小， 找出最大动力臂，然后作出动力； （2）当 BC 在竖直方向时油桶刚好被推翻，由功的计算公式求出推力的功。 【解答】解： （1）在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知， AD 是最大动力臂，过 A 与 AD 的垂直的力最小，如图所示： （2）由几何知识可得：AD1m， 在推翻油桶过程中，重心上升高度为重心上升
34、最高点和最初的高度差，则小明至少需要 对油桶做功： Wmg（）40kg10N/kg（）40J； 故答案为： （1）见上图； （2）推翻过程中至少需要对油桶做 40J 的功。 【点评】本题考查了作最小推力、功的计算等知识点，应用杠杆平衡条件即可正确解题。 14 （8 分）小曹老师用可乐瓶、橡胶塞、自行车胎气门芯、打气筒、温度传感器等自制了 一个气体对外做功实验装置。老师用气筒向塑料瓶内不断充气，同学们看到瓶塞被弹出， 瓶内出现白雾，同时电脑屏幕记录了瓶内温度变化曲线，你能解释看到这些现象的原理 吗？ 第 19 页（共 21 页） 【分析】做功可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能会增加；物体对
35、外做功，物 体内能会减小。 【解答】答：老师用气筒向塑料瓶内不断充气，瓶内气压增大，内能增大，温度升高； 当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低， 受温度降低的影响，瓶内的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的“白雾” ，温度 变化曲线是先升高再降低。 【点评】本题考查了做功改变物体内能和物态变化。对物体做功，物体内能会增加，物 体对外做功，物体内能会减小。 15 （10 分）小明现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或 超过 400时，系统报警。提供的器材有：不同阻值的定值电阻 R1，热敏电阻 R2（电阻 随温度变化如图甲） ，
36、报警器（电阻忽略，通过的电流达到或超过 0.2 安时会报警） ，电源 （电压恒为 12 伏） ，滑动变阻器 R3，开关 S1、S2、S3，导线若干。小明按图乙连接好电 路，选择适当阻值的定值电阻 R1，只闭合开关 S1，移动滑动变阻器的滑片 P 直至报警器 刚好响起，立即停止滑动；保持滑片 P 位置不动，断开开关 S1，闭合开关 S2（如图乙） ， 报警系统就能正常使用。 （1）图乙中，接入电路中的定值电阻 R1阻值应是 20 欧； 第 20 页（共 21 页） （2）该报警装置所处环境温度刚好升高到 400时，报警器报警 30 秒，求此时滑动变阻 器消耗的电能。 （3） 若要使报警装置的在更
37、低的温度就报警， 应如何移动滑动变阻器滑片， 并说明理由。 【分析】根据电路图可知，只闭合开关 S1时，定值电阻 R1与滑动变阻器串联；断开开 关 S1，闭合开关 S2时，热敏电阻 R2与滑动变阻器串联； （1）根据题意可知，只闭合开关 S1和断开开关 S1、闭合开关 S2，电路报警时，滑动变 阻器接入电路的阻值相同， 故定值电阻 R1的阻值与电路报警时热敏电阻 R2的阻值相等， 根据图象可读出电阻的大小； （2）先根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出滑动 变阻器接入电路的阻值，最后根据 WI2Rt 求出滑动变阻器消耗的电能； （3）由图甲可知热敏电阻阻值随温度降
38、低而增大，为了使报警装置的在更低的温度就报 警，结合串联电路电阻特点确定滑动变阻器接入电路阻值的变化，进一步确定滑片移动 的方向。 【解答】解： （1）根据题意可知，只闭合开关 S1和断开开关 S1、闭合开关 S2，电路报警 时，滑动变阻器接入电路的阻值相同， 故定值电阻 R1的阻值与电路报警时热敏电阻 R2的阻值相等； 当温度到达 400时，电路报警，根据图象可知，此时热敏电阻的阻值为 20，即定值电 阻 R1阻值为 20。 （2）由 I可得，电路总电阻： R总60， 因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和， 所以滑动变阻器接入电路的阻值：RR总R1602040， 滑动变阻器消耗的电能：WI
39、2Rt（0.2A）24030s48J。 （3）滑动变阻器滑片向左移动；为了保持报警器仍在 0.2 安报警，则总电阻应保持不变， 由图甲可知热敏电阻阻值随温度降低而增大，所以滑动变阻器的电阻要减小，所以滑片 向左滑动。 答： （1）20； （2）滑动变阻器消耗的电能为 48J； （3）滑动变阻器滑片向左移动；为了保持报警器仍在 0.2 安报警，则总电阻应保持不变， 第 21 页（共 21 页） 由图甲可知热敏电阻阻值随温度降低而增大，所以滑动变阻器的电阻要减小，所以滑片 向左滑动。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律及电功公式的运用，关键是从图乙中获取 有效的信息，与实际紧密联系，属于常考题目，有一定的难度。