1、质量相等的铜块和铁块 （c铜c铁） ， 在吸收了相等的热量后相互接触， 那么 （ ） A热由铜块传给铁块 B热由铁块传给铜块 C铜块和铁块之间不发生热传递 D以上情况都有可能 2 （3 分）很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧 瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖（对着没人的方向） ，瓶盖弹出 数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ） A用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高 B用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低 C瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化 D瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化 3 （3
2、 分）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 50 厘米，质量为 2 千克， 它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为 2 牛。若在长木板左端用一水平力 F 将 其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（ ） A0.5J B1.0J C2.0J D5J 4 （3 分）如图所示，斜面与水平面在 M 点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端 在 N 点。小物块从斜面上 P 点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到 P 点。则下列说法中 错误的是（ ） 第 2 页（共 21 页） A小物块从 P 向 M 运动过程中，重力势能减少 B小物块从 P 向 M 运动过程中，机械能减少 C小物块从 N 向
3、 M 运动过程中，机械能不变 D弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 5 （3 分）如图所示，AOB 是光滑轨道，A 点的高度 H 大于 B 点的高度 h，让小球从 A 点 由静止开始自由滑下，沿轨道 AOB 到达 B 点后离开（不计空气阻力） 。则下列说法正确 的是（ ） A小球从 A 点到 O 点重力势能减小，机械能增大 B小球离开 B 点后将做匀速直线运动 C小球离开 B 点后运动轨迹可能如图中的虚线 D小球离开 B 点后运动轨迹可能如图中的虚线 6 （3 分）如图所示，虚线框内是滑轮组，其内部有定滑轮和动滑轮各一只。在拉力 F 的作 用下，通过此滑轮组将重 20N 的物块匀速提升 2
4、m，物块上升的速度为 0.2m/s，此过程中 拉力 F 所做的功为 44J不计绳重和滑轮轴处的摩擦。则（ ） A拉力 F 作用点速度为 0.1m/s B所用拉力 F 的大小为 11N C滑轮组内动滑轮重为 4N D滑轮组的机械效率为 80% 第 3 页（共 21 页） 7 （3 分）如图所示，为一可绕 O 点转动的杠杆，在 A 端通过绳作用一竖直向下的拉力 F 使杠杆平衡，此时 AB 部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕 A 点从图所示的位置沿 图中的虚线 CD 转动，则（ ） A顺时针转，F 先变小后变大 B顺时针转，F 先变大后变小 C逆时针转，F 先变小后变大 D逆时针转，F 先变大后变
5、小 8 （3 分）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线 运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的 st 关系图象如图乙所示。第 1、2 两次弹簧 测力计示数分别为 F1、F2；速度分别为 v1、v2；如果运动时间相同，拉力所做的功分别 为 W1、W2下列判断正确的是（ ） AF1F2；v1v2；W1W2 BF1F2；v1v2；W1W2 CF1F2；v1v2；W1W2 DF1F2；v1v2；W1W2 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 29 分）分） 9 （4 分）利用如图所示装置将重为 l00N 的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的 长是 5m，高是
6、 2m，拉力为 F30N，不计动滑轮重和绳重，以及滑轮与轴之间的摩擦， 则该装置的机械效率为 ，物体所受的摩擦力为 。 10 （6 分）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压， 第 4 页（共 21 页） 棉絮燃烧起来了，此实验得到的结论是：对 （选填“棉絮”或“筒内气体” ）做 功，它的内能会增加。其能量转换情况与下图单缸四冲程汽油机的 （填“乙”或 “甲” ）冲程相同，若汽油机的转速是 3000r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 38 分）分） 11 （6 分）如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率” 。实
7、验时，将总重为 G 的钩码挂在 铁质杠杆上，弹簧测力计作用于 P 点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高 度为 h，弹簧测力计的示数为 F，其移动的距离为 s，则杠杆的机械效率 （用 题中字母表示） 。若将弹簧测力计移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时弹簧 测力计的示数为 F，杠杆的机械效率为 ，若不计转轴 O 处的摩擦，则：F F， （以上两空都填“” “”或“” ） 。 12 （6 分） 在测定 “小灯泡电功率” 的实验中， 电源电压为 6V， 小灯泡 L1额定电流为 0.2A， 电阻小于 10。 （1）连接电路时开关应处于 状态。 （2）请你用笔画线代替导线，将图
8、中的实物电路连接完整。 第 5 页（共 21 页） （3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片 P 应位于 （选填“A”或“B” ）端。 （4）实验电路连接完毕后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数、电压表无示数， 产生此现象的可能原因是（写一条即可） 。 （5）小向同学移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图所示 的 IU 图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 （6）用上述电路测量了 L1的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡 L2的 额定功率，L2的电阻略小于 10，需更改表的量程，且更换成 L2后应该将滑动变阻器的 滑片从原来的位置往
9、（选填“A”或“B” ）移动，使 L2正常发光。 四、解答题（本大题共四、解答题（本大题共 33 分）分） 13 （6 分）风靡全球的最快电动跑车特斯拉，有着优越的性能，良好的操作性，使用经济 便宜等诸多优点。型号为 Model5 该车配备 65kWh 电池，作为汽车动力来源，为了方便 车主充电，特斯拉工厂在全球多个城市配置了超级充电站，超级充电时的充电电压为 380V，充电电流为 195A，求： （1）充电完成一半需要多长时间； （2） 充满电的汽车电池能续航 500 公里， 而特斯拉电动车的能量转换效率可以高达 90%， 则该车匀速运行的牵引力是多大。 14 （6 分）如图甲电路所示，电源
10、电压为 9V 且保持不变，小灯泡上标有“6V6W”的字样， 小灯泡的 IU 图象如图乙。 求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）当电流表的示数为 0.7A 时，小灯泡的实际功率； （ 3 ） 当 电 压 表 的 示 数 为2V时 ， 整 个 电 路 在10s内 消 耗 的 电 能 。 第 6 页（共 21 页） 15 （6 分）重物的重力为 220N，重物浸没在水中时人的拉力为 150N，人的质量为 45kg。 （不计绳重和摩擦）求： （1）物体在水中，匀速拉动时的机械效率为 60%，求物体的密度。 （2）物体未离开水面前，人对地面的压强为 1.2104Pa，求重物离开水后人对地面的压
11、强。 第 7 页（共 21 页） 2019-2020 学年浙江省杭州市锦锈育才教育科技集团九年级 （上）学年浙江省杭州市锦锈育才教育科技集团九年级 （上） 期中物理试卷期中物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 60 分每小题分每小题 3 分每小题只有一个选项符合题意）分每小题只有一个选项符合题意） 1 （3 分） 质量相等的铜块和铁块 （c铜c铁） ， 在吸收了相等的热量后相互接触， 那么 （ ） A热由铜块传给铁块 B热由铁块传给铜块 C铜块和铁块之间不发生热传递 D以上情况都有可能 【分析】解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差，结合
12、热量的公式 Qcmt 进行分析解答。 【解答】解： 由公式 Qcmt 得，t，因铁块和铜块吸收的热量相同，铁的比热容大于铜的比 热容，且质量相等，所以铜块升高的温度大于铁块升高的温度，由于不知道初温，所以 无法确定铁块和铜块的终温高低；热传递是从高温物体传向低温物体，所以不能确定是 否发生热传递，或热传递的方向，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查了热量的计算、热传递的方向，知道铁和铜比热容的大小关系是突破 口，然后熟练应用吸热公式是解本题的关键。 2 （3 分）很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧 瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖（
13、对着没人的方向） ，瓶盖弹出 数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ） A用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高 B用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低 第 8 页（共 21 页） C瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化 D瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化 【分析】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对 外界做功时，物体的内能就会减小。 【解答】解： （1）用力拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，此时压缩瓶内气体做功，机械能转化为内能， 瓶内气体内能增加，温度升高，故 AB 错误； （2）当瓶盖弹出时瓶内及瓶口有白雾，这是
14、因为瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气 遇冷，液化形成了小水滴，故 C 正确，D 错误。 故选：C。 【点评】此题考查的是我们对于物理现象的分析能力，根据情境分析所用到的物理知识， 这是一种新题型，值得我们关注。 3 （3 分）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 50 厘米，质量为 2 千克， 它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为 2 牛。若在长木板左端用一水平力 F 将 其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（ ） A0.5J B1.0J C2.0J D5J 【分析】在推动的过程中，压力和接触面的粗糙程度不变、摩擦力不变、推力不变； 均匀木板的重心在中心，当木板的重心到达桌
15、子边时，木板就会在重力的作用下自己落 下，所以只需将木板向右推动L 即可； 利用 WFs 计算水平推力至少要做的功。 【解答】解： 因为匀速推动，在推动的过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，推 力不变； 推力：Ff2N， 因当重心到达桌子的边缘时，木板将翻转，所以推力作用的距离： 第 9 页（共 21 页） sL50cm25cm0.25m。 推力做功：WFs2N0.25m0.5J。 故选：A。 【点评】本题正确求出木块移动的距离是解题的关键，本题有一个易错点：把木块的长 度当成木块移动的距离，这一点要注意。 4 （3 分）如图所示，斜面与水平面在 M 点通过小圆弧相连，弹簧左端
16、固定，原长时右端 在 N 点。小物块从斜面上 P 点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到 P 点。则下列说法中 错误的是（ ） A小物块从 P 向 M 运动过程中，重力势能减少 B小物块从 P 向 M 运动过程中，机械能减少 C小物块从 N 向 M 运动过程中，机械能不变 D弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 【分析】 （1）影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大； （2）影响重力势能大小的因素：质量、高度，即物体的质量越大，高度越高，其重力势 能越大。 （3）影响弹性势能的因素：弹性形变的程度，形变程度越大，其弹性势能越大。 （4）机械能包括动能和势能。 【解答】解：
17、A、小物块从 P 向 M 运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故 A 正确； BC、根据题目小物块能被弹回 P 点说明没有量能损失，机械能守恒，故 B 错误 C 正确； D、弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故 D 正确。 故选：B。 【点评】本题考查动能、势能、弹性势能的转化，以及机械能变化的判断，明确各自的 影响因素是解答此题的关键。 5 （3 分）如图所示，AOB 是光滑轨道，A 点的高度 H 大于 B 点的高度 h，让小球从 A 点 由静止开始自由滑下，沿轨道 AOB 到达 B 点后离开（不计空气阻力） 。则下列说法正确 第 10 页（共 21 页
18、） 的是（ ） A小球从 A 点到 O 点重力势能减小，机械能增大 B小球离开 B 点后将做匀速直线运动 C小球离开 B 点后运动轨迹可能如图中的虚线 D小球离开 B 点后运动轨迹可能如图中的虚线 【分析】 （1）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因 素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化 时，根据各自的影响因素进行分析。 （2）小球在整个过程中机械能守恒，结合惯性的知识及机械能守恒定律进行分析。 【解答】解：A、据题意可知，小球从 A 点到 O 点的过程中，质量不变，速度增大，高 度减小，所以重力势能减小，动能变大，由于不计空
19、气阻力，所以机械能不变，故 A 错 误； B、据题意可知，小球离开 B 点后，在水平方向的速度不变，而在竖直方向上速度减小， 所以小球在水平方向上做匀速运动，在竖直方向上做减速运动，故 B 错误； CD、由于机械能守恒，故的最高点与 A 点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有 向右运动的速度，所以 b 图线的机械能大于 A 点的机械能，故 C 错误；图线的最高点 低于 A 点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故 D 正确； 故选：D。 【点评】本题考查了对机械能守恒定律知识的应用，关键能够根据现象判断不同情况下 机械能的大小关系。 6 （3 分）如图所示，虚线框内
20、是滑轮组，其内部有定滑轮和动滑轮各一只。在拉力 F 的作 用下，通过此滑轮组将重 20N 的物块匀速提升 2m，物块上升的速度为 0.2m/s，此过程中 拉力 F 所做的功为 44J不计绳重和滑轮轴处的摩擦。则（ ） 第 11 页（共 21 页） A拉力 F 作用点速度为 0.1m/s B所用拉力 F 的大小为 11N C滑轮组内动滑轮重为 4N D滑轮组的机械效率为 80% 【分析】首先根据拉力的方向判定滑轮组的绕线方式；从而求出速度的大小；根据功的 计算公式求出拉力的大小；根据 F（G+G轮）求出动滑轮的重力；根据机械效率公式 求出效率。 【解答】解：由图可知，拉力的方向是向下的，故连接动
21、滑轮绳子的段数为 2 段； A、物块上升的速度为 0.2m/s，则绳子的自由端的速度为 0.2m/s20.4m/s，故 A 错误； B、物体上升 h2m，则绳子的自由端的距离为 s22m4m，由 WFs 可知，F 11N，故 B 正确； C、由 F（G+G轮）可知，动滑轮的重力为：G轮nFG211N20N2N，故 C 错误； D、滑轮组的机械效率为：90.9%，故 D 错误。 故选：B。 【点评】解决滑轮组问题时要明确作用在动滑轮上的绳子是几段，是一道好题。 7 （3 分）如图所示，为一可绕 O 点转动的杠杆，在 A 端通过绳作用一竖直向下的拉力 F 使杠杆平衡，此时 AB 部分水平，保持重物
22、静止不动，而使绳绕 A 点从图所示的位置沿 图中的虚线 CD 转动，则（ ） 第 12 页（共 21 页） A顺时针转，F 先变小后变大 B顺时针转，F 先变大后变小 C逆时针转，F 先变小后变大 D逆时针转，F 先变大后变小 【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力 动力力臂阻力阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。 【解答】解：如右图；连接 OA，此时 OA 是最长动力臂； 已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件：F动L动F阻L阻，知： 在 F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力； 因此以 OA 为动力臂时，动力 F 最小； 由图可知：当绳从图
23、示位置沿顺时针方向旋转时，力 F 先变小后变大。 沿逆时针方向旋转时，力 F 变大。 所以选项 BCD 错误，选项 A 正确。 故选：A。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，有一定难度；抓住动力臂最大、动力 F 最小 时绳所处的位置，是解题的关键所在。 8 （3 分）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线 运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的 st 关系图象如图乙所示。第 1、2 两次弹簧 测力计示数分别为 F1、F2；速度分别为 v1、v2；如果运动时间相同，拉力所做的功分别 为 W1、W2下列判断正确的是（ ） AF1F2；v1v2；W1W2 BF1F
24、2；v1v2；W1W2 CF1F2；v1v2；W1W2 DF1F2；v1v2；W1W2 第 13 页（共 21 页） 【分析】弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和 滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力；滑动摩擦力大小跟压力大小和接触 面粗糙程度有关；根据 WFs 判断功的大小。 【解答】解： 由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，同一木块放在同一水平面上，压力不变、接 触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等，则两次对应的弹簧测力计 示数相等，即 F1F2； 由图乙可知， 相同时间内第 1 次木块运动的距离较小， 则第 1 次木块的运动速度小
25、于第 2 次木块的运动速度，即 v1v2； 由前面分析可知，两次木块受到的拉力相等，运动时间相同时第 1 次木块运动的距离较 小，由 WFs 可知，第 1 次拉力所做的功较少，即 W1W2； 综上所述，BCD 错误，A 正确。 故选：A。 【点评】本题的关键是通过图象可以判断木块做匀速直线运动，匀速直线运动的物体受 到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据 WFs 判断功的 大小关系。 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 29 分）分） 9 （4 分）利用如图所示装置将重为 l00N 的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的 长是 5m，高是 2m，拉力为 F30
26、N，不计动滑轮重和绳重，以及滑轮与轴之间的摩擦， 则该装置的机械效率为 66.7% ，物体所受的摩擦力为 20N 。 【分析】 （1）图中装置是由斜面与动滑轮组合而成，利用 WGh 求有用功；知道斜面长 L，拉力端移动距离 s2L，利用 WFs 求总功，该装置的机械效率等于有用功与总功之 比； （2） 不计动滑轮重和绳重， 以及滑轮与轴之间的摩擦， 克服斜面摩擦力做的功为额外功， 其大小等于总功减去有用功，再利用 W额FL 求摩擦力。 第 14 页（共 21 页） 【解答】解： （1）提升重物做的有用功： W有用Gh100N2m200J， 在斜面上使用的是动滑轮，拉力端移动的距离：s2L25m
27、10m， 拉力所做的总功： W总Fs30N10m300J， 该装置的机械效率： 100%66.7%； （2）额外功：W额W总W有用300J200J100J， 不计动滑轮重和绳重，以及滑轮与轴之间的摩擦，克服斜面摩擦力做的功为额外功， 由 W额fL 得物体所受的摩擦力： f20N。 故答案为：66.7%；20N。 【点评】本题考查了使用斜面和动滑轮组成的装置时有用功、总功、额外功、机械效率 的计算，注意：拉力端移动的距离等于斜面长的 2 倍。 10 （6 分）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压， 棉絮燃烧起来了，此实验得到的结论是：对 筒内气体 （选填“棉絮”或“
28、筒内气体” ） 做功，它的内能会增加。其能量转换情况与下图单缸四冲程汽油机的 甲 （填“乙” 或“甲” ）冲程相同，若汽油机的转速是 3000r/min，则此汽油机每秒对外做功 25 次。 【分析】 （1）改变内能的方法有：做功和热传递，当对物体做功，物体的内能将增大， 温度升高； （2）汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能； （3）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，在一个工作循环中曲轴转 2 圈，飞轮转 2 周，完成 4 个冲程，做功一次。 第 15 页（共 21 页） 【解答】解： （1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下
29、压，棉 絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，它的内能会增加； （2）甲图两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 乙图两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能； 在压缩引火仪实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程（甲） 相似； （3）四冲程汽油机的飞轮转速为 3000r/min50r/s； 因为汽油机在 1 个工作循环中飞轮转 2 圈，完成四个冲程，做功 1 次，所以，1s 内飞轮 转 50 圈，对外做功 25 次。 故答案为：筒内气体；甲；25。 【点评】本题是通过“压缩空气引火”的典型实验考查学生对改变物体内能方法（做功） 的了
30、解和掌握，同时还考查了对汽油机的四个冲程的了解以及转速与做功次数等的关系 的推导，属于基础题目。 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 38 分）分） 11 （6 分）如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率” 。实验时，将总重为 G 的钩码挂在 铁质杠杆上，弹簧测力计作用于 P 点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高 度为 h， 弹簧测力计的示数为 F， 其移动的距离为 s， 则杠杆的机械效率 100%， （用题中字母表示） 。若将弹簧测力计移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时 弹簧测力计的示数为 F，杠杆的机械效率为 ，若不计转轴 O 处的摩擦，则：F F
31、， （以上两空都填“” “”或“” ） 。 【分析】 （1）根据 100%，表示出杠杆的机械效率； （2） 根据杠杆平衡条件进行分析； 通过分析有用功和额外功的变化得出机械效率的变化。 第 16 页（共 21 页） 【解答】解：根据杠杆的机械效率 100%， 根据图示可知， 将弹簧测力计移动到 Q 点时， 阻力和阻力臂都不变， 动力臂减小， 由 F1L1 F2L2可知，动力将增大，即 FF； 若将弹簧测力计移动到 Q 点，钩码上升相同的高度，则杠杆偏转角度不变，克服杠杆重 力做的额外功不变，总功不变，则效率不变 即 。 故答案为：100%；。 【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总
32、功的计算方式，明确机械效率 的表达式和杠杆的平衡条件是关键。 12 （6 分） 在测定 “小灯泡电功率” 的实验中， 电源电压为 6V， 小灯泡 L1额定电流为 0.2A， 电阻小于 10。 （1）连接电路时开关应处于 断开 状态。 （2）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。 （3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片 P 应位于 A （选填“A”或“B” ）端。 （4）实验电路连接完毕后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数、电压表无示数， 产生此现象的可能原因是（写一条即可） 小灯泡短路了 。 （5）小向同学移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图所示 的
33、IU 图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.3 W。 （6）用上述电路测量了 L1的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡 L2的 额定功率，L2的电阻略小于 10，需更改表的量程，且更换成 L2后应该将滑动变阻器的 滑片从原来的位置往 B （选填“A”或“B” ）移动，使 L2正常发光。 【分析】 （1）连接电路时应断开开关； 第 17 页（共 21 页） （2）本实验中，电压表应与灯泡并联，先计算灯泡的额定电压，再根据灯泡额定电压确 定量程； （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应滑到最大值处； （4）闭合开关，电流表有示数，说明电路中通路，再根据发现灯泡不亮
34、，电压表无示数 分析可能原因； （5）根据图象读出灯泡正常发光时的电压，由 PUI 计算其额定功率； （6）更换灯泡后，灯泡额定电压约为 0.4A104V3V，应更换电压表量程，灯泡 额定电压变大，为使灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片，使灯泡两端电压等于额定 电压。 【解答】解： （1）为了保护电路，在连接电路时应将开关断开； （2）测小灯泡电功率的实验中，电压表应与灯泡并联， 电阻小于 10，由欧姆定律可得灯泡的额定电压小于：UIR0.2A102V，所以电 压表应使用 03V 量程，如图所示： （3）为了保护电路，闭合开关前，由图甲知，滑动变阻器的滑片 P 应位于最大值 A 端； （4）闭
35、合开关，电流表有示数，说明电路中通路，但灯泡不亮，电压表无示数，所以故 障原因可能是小灯泡短路了； （5）当通过灯泡的电流等于其额定电流 0.2A 时，灯泡正常发光，由图象知此时灯泡两 端电压为 1.5V， 所以灯泡的额定功率：PU额I1.5V0.2A0.3W； （6）L2的电阻略小于 10，额定电流为 0.4A，灯泡 L2额定电压约为 0.4A104V 3V，所以应更换电压表量程； 灯泡额定电压变大，由电路图可知，应向 B 端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入 电路的阻值减小，这样能减小变阻器分得电压，从而使灯泡两端电压增大，当灯泡电压 增大到额定电压时，灯泡正常发光。 第 18 页（共
36、21 页） 故答案为： （1）断开； （2）见上图； （3）A； （4）小灯泡短路了； （5）0.3； （6）B。 【点评】本题考查了实验的注意事项、连接电路图、滑动变阻器的调节、电路故障分析、 功率计算等，要能从图象中获取有用信息。 四、解答题（本大题共四、解答题（本大题共 33 分）分） 13 （6 分）风靡全球的最快电动跑车特斯拉，有着优越的性能，良好的操作性，使用经济 便宜等诸多优点。型号为 Model5 该车配备 65kWh 电池，作为汽车动力来源，为了方便 车主充电，特斯拉工厂在全球多个城市配置了超级充电站，超级充电时的充电电压为 380V，充电电流为 195A，求： （1）充电完
37、成一半需要多长时间； （2） 充满电的汽车电池能续航 500 公里， 而特斯拉电动车的能量转换效率可以高达 90%， 则该车匀速运行的牵引力是多大。 【分析】 （1）利用 WUIt 求出时间； （2）根据题意转化的机械能 WW，再利用 WFs 求出牵引力。 【解答】解： （1）由 WUIt 得 t1578.95s0.44h； （2）根据题意转化的机械能 WW653.6106J90%2.106108J 则当匀速行驶时，牵引力为 F421.2N 答： （1）充电完成一半需要 0.44h； （2） 充满电的汽车电池能续航 500 公里， 而特斯拉电动车的能量转换效率可以高达 90%， 则该车匀速运行
38、的牵引力 421.2N。 【点评】此题主要考查学生对于电功、力学中功的理解和掌握。 14 （6 分）如图甲电路所示，电源电压为 9V 且保持不变，小灯泡上标有“6V6W”的字样， 小灯泡的 IU 图象如图乙。 求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）当电流表的示数为 0.7A 时，小灯泡的实际功率； （ 3 ） 当 电 压 表 的 示 数 为2V时 ， 整 个 电 路 在10s内 消 耗 的 电 能 。 第 19 页（共 21 页） 【分析】 （1）小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据 PUI 求出小灯泡正常发 光时的电流； （2）由图象可知，电流表的示数为 0.7A 时灯泡两端的电
39、压，根据 PUI 求出灯泡的实 际功率； （3） 根据图象读出电压表的示数为 2V 时电路中的电流， 根据 WUIt 求出整个电路 5min 内消耗的电能。 【解答】解： （1）由 PUI 可得，小灯泡正常发光时的电流： IL1A； （2）当电流表的示数 I0.7A 时，由图象可知，灯泡两端的电压 UL3V， 则小灯泡的电功率： PLULI3V0.7A2.1W； （3）当电压表的示数为 2V 时，由图象可知，电路中的电流 I0.5A， 整个电路在 10s 内消耗的电能： WUIt9V0.5A10s45J。 答： （1）小灯泡正常发光时的电流为 1A； （2）当电流表的示数为 0.7A 时，小灯
40、泡的实际功率为 2.1W； （3）当电压表的示数为 2V 时，整个电路在 10s 内消耗的电能为 45J。 【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 15 （6 分）重物的重力为 220N，重物浸没在水中时人的拉力为 150N，人的质量为 45kg。 （不计绳重和摩擦）求： （1）物体在水中，匀速拉动时的机械效率为 60%，求物体的密度。 （2）物体未离开水面前，人对地面的压强为 1.2104Pa，求重物离开水后人对地面的压 强。 第 20 页（共 21 页） 【分析】 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，克服（G物F浮）做 的功为有用功，绳
41、子拉力做的功为总功，物体在水中匀速拉动时的机械效率 100%，据此求出物体受到的浮力，物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，根据 F浮gV排求出物体的体积，利用 GmgVg 求出物体的密度； （2）根据 F（G+G动F浮）求出动滑轮的重力，物体未离开水面前，人对地面的压 力等于自身的重力减去绳子的拉力， 根据 p求出人对地面产生压强的受力面积； 重物 离开水后，根据据 F（G+G动）求出绳子的拉力，人的重力减去绳子的拉力即为人对 地面的压力，利用 p求出人对地面的压强。 【解答】解： （1）由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则 s2h， 因不计绳重和摩擦，克服（G物F浮）做的功为有用功，绳子
42、拉力做的功为总功， 所以，物体在水中，匀速拉动时的机械效率： 100%100%100%60%， 则物体受到的浮力： F浮G物1.2F220N1.2150N40N， 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等， 所以，由 F浮gV排可得，物体的体积： V物V排， 所以，物体的密度： 第 21 页（共 21 页） 物水1.0103kg/m35.5103kg/m3； （2）由 F（G+G动F浮）可得，动滑轮的重力： G动nFG+F浮2150N220N+40N120N， 物体未离开水面前，人对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力， 则 F压G人Fm人gF45kg10N/kg150N300N， 由 p可得，人对地面产生压强的受力面积： S0.025m2， 重物离开水后，绳子的拉力： F（G+G动）（220N+120N）170N， 人对地面的压力： F压G人Fm人gF45kg10N/kg170N280N， 人对地面的压强： p1.12104Pa。 答： （1）物体的密度为 5.5103kg/m3； （2）重物离开水后人对地面的压强为 1.12104Pa。 【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式、阿基米德原理、密度公式、滑轮组绳子拉力 公式、压强公式的应用等，明确有用功和总功是关键。
