1、2023-2024 学年广东省广州市花都区九年级(上)期末物理试卷一、选择题:(本题共 10 题,每小题 3 分,共 30 分)1(3 分)如表是某个家用电器的铭牌,则这个用电器最有可能的是( )型号:42E60HR 额定电压:220V 频率:50Hz电流:0.5AALED 小夜灯B55 寸液晶电视机C大一匹空调D50L 电热水器2(3 分)以下说法正确的是( )A. 保险丝可以用超导材料制作而成B. 半导体的导电性能比导体差,所以各种家用电器都不会用到半导体材料C. 用手不断地弯折铁丝,铁丝会变热,该过程的能量转化与如图热机对应冲程的能量转化是一致的D根据能量守恒定律,能量不会凭空消失,所以
2、通过改进技术,热机效率是可以达到 100%3(3 分)小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯(保温杯有温度显示功能),已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为 80的水,拧紧盖子,并每隔 1h 记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度时间图像,如图所示,则( )A. 在 0h 时,两杯水的内能相等B. 在 10h 时,甲的内能一定大于乙的内能C. 从 0 到 10h,甲杯中水的内能不断减少D. 从 0 到 10h,乙杯中水分子的热运动越来越剧烈4(3 分)如图所示,桌面上有两个小灯泡和一个开关,桌面下有且只有一个电源,它们的连接电路在桌面下,无法看到。闭合开关,两灯同时发光,下列可以判
3、断两灯一定是串联的是( )A两个灯泡的亮度一样 B断开开关,两个灯泡均熄灭C通过两个灯泡的电流相等D两个灯泡两端的电压不相等第18页(共18页)5(3 分)以下过程不发生物态变化,初温相同、体积相同的两块金属甲、乙放出了相同热量,甲的末温比乙的低,那么初温相同的甲、乙吸收相同热量Q1,则( )ABCD6(3 分)某物体M 与硅胶管 A 均不带电,用 M 摩擦 A 后,A 与带负电的塑料管互相排斥(如图甲),M与一轻质小球相吸(如图乙),则( )A轻质小球一定带负电BM 摩擦 A 后,M 可能不带电CM 摩擦 A 时,电子从 M 转移到 ADM 摩擦A 时,正电荷从A 转移到 M7(3 分)如图
4、甲所示,R1 和 R2 串联在电路中,闭合开关,电压表 V1 和 V2 的示数均为 2.0V;如图乙所示,R3 和 R4 并联在电路中,闭合开关,电流表 A1 和A2 的示数均为 0.24A。下列判断正确的是( )AR2 短路,R4 断路BR2 断路,R4 短路CR2 和 R4 都发生短路DR2 和 R4 都发生断路8(3 分)我们用如图中的装置进行实验,甲瓶中盛着 0.1kg 的油,乙瓶中盛着 0.1kg 的水,定值电阻 R1和 R2 分别给油和水加热,两电阻工作相同时间,油和水均未沸腾,观察到甲温度计升高 2,乙温度计升高 1。该过程 R1、R2 产生的热量分别全部被油和水吸收。c 油2.
5、1103J/(kg),c 水4.2 103J/(kg)。则( )A甲瓶中油吸收的热量比乙瓶中水吸收的热量少BR1 产生的热量比 R2 产生的热量多CR1 的阻值大于 R2 的阻值DR1 消耗的电能等于 R2 消耗的电能9(3 分)如图所示,小明通过斜面用 F120N 的推力把重为 100N 的物体 A 以 v0.1m/s 的速度匀速推上一定高度,则( )A此时斜面省力,但费距离B此时斜面费力,但省距离C此时斜面既费力也费距离D若用相同的推力把相同的物体以 v20.2m/s 的速度匀速推上同一斜面的同一高度,该斜面的机械效率变大10(3 分)如图所示,爆闪警示灯放置在存有安全隐患的危险路段,通过
6、有规律的爆闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,白天,太阳能电池板给蓄电池充电, 蓄电池再给LED 红蓝灯供电,LED 红蓝灯发光时几乎不发热,则( )A太阳能电池板将太阳能转化为电能,当太阳能电池板给蓄电池充电时,太阳能电池板相当于电源B蓄电池给 LED 红蓝灯供电时,蓄电池将化学能直接转化为光能CLED 红蓝灯发光时将电能大部分转化为内能D如果将蓄电池的正负极对调,LED 红蓝灯也能发光二、非选择题:(本题共 8 小题,共 60 分)11(8 分)如图甲所示,AB 为轻质杠杆,O 为支点,杠杆上的刻度每一格都相等,现分别在支点两侧挂上 a、b 两个物
7、体,杠杆处于静止状态,则:(1) 此时杠杆是否平衡? (选填“是”或“否”),你的依据是: ;(2) 物体a 的质量 (选填“”“”或“”)物体 b 的质量;(3) 如图乙所示,若撤掉物体a,在 B 处的虚线方向施加一个力 F1,仍使杠杆在原来的位置平衡。请在如图乙中作出力 F1 的示意图以及 F1 的力臂 l1。若 F1 为动力,此时杠杆 AB 为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。12(8 分)如图是一台烤红薯机,加热方式可选择烧柴火、干草或者木炭等,已知木炭的热值为 3.4107J/kg。现有 3kg 木炭,取其中 2kg 木炭放到烤红薯机里面燃烧来加热红薯,则这 2kg 木炭完全
8、燃烧放出的热量为J;这 2kg 木炭燃烧完毕,已知该过程红薯吸收的热量为 3.4107J,则该过程烤红薯机的效率为 ;剩余 1kg 木炭的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);红薯被烤熟是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变其内能。13(6 分)如图甲是用某款 3D 打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化,工作时可以选择低温挡或高温挡工作。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为 3V, R1 和 R2 为发热电阻丝,其电流 I 和电压 U 的关系如图丙所示,忽略电阻丝阻值随温度的变化,则:( 1 ) 电阻 R1 的阻值 ( 选填“ ”“ ” 或“
9、 ”) R2 的阻值, 你判断的依据是;(2)已知只闭合 S1 时打印笔为低温挡,同时闭合S1 和 S2 时为高温挡,则低温挡和高温挡的电功率之比为 。14(10 分)(1)如图 1 是小朋家一电砂锅的简化电路原理图,其中电热丝是电砂锅的加热元件,电位器是调节电砂锅火力大小的装置,a、b、c 是电位器的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。请在如图 1 中用笔画线代替导线将三孔插座正确连入家庭电路中;请将电位器正确接入电砂锅内部的电路中(要求顺时针旋转旋钮时电位器接入电路的电阻变小),再将电砂锅外部的三条接线连接到插头插脚对应的接线上。(2)如图 2 所示是小朋家里的电能表,此时电能表的示数为kWh;
10、小朋断开家里其他用电器的开关,只让该电砂锅在火力最大的情况下单独工作,测得电能表的指示灯在 0.01h 内闪烁了 32 次,则该过程电砂锅消耗的电能为kWh,该电砂锅在火力最大时的电功率为kW。若电费是 0.6 元/度,则电砂锅在火力最大的情况下单独工作 1h,所花的电费为元。15(6 分)如图甲所示,标有“3.8V”的小灯泡L 和定值电阻 R10 并联在电路中。闭合开关,此时电流表 A 的示数如图乙所示,电流表A1 的示数为 0.4A,求:(1) 此时电流表 A 的示数为;(2) 此时小灯泡 L 的电阻;(3) 此时定值电阻 R 的电功率及它 10s 内产生的热量。16(6 分)如图 1 中
11、用 120N 的水平拉力 F1 拉动重为 150N 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s1m 的距离;如图 2 中改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动相同的距离,已知绳子自由端移动了 3m,该过程滑轮组的机械效率为 80%。(1) 请在如图 1 中标出物体A 移动的距离 s,在如图 2 中画出滑轮组正确的绕线方式;(2) 求滑轮组对物体 A 所做的有用功;(3) 求滑轮组的总功;(4) 求作用在滑轮组绳子自由端的拉力。17(10 分)小王在做“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验时,连接了如图甲所示电路。(1) 请在如图乙的方框中,画出图甲对应的电路图;(2) 画完电路图,小王发现此时电路
12、中有一根导线连接错误,请在如图甲中错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线,重新画一根导线,将电路连接正确;(3) 正确连接电路后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端;(4) ) 闭合开关后, 发现电压表无示数, 电流表有示数。若电路只有一处故障, 其原因可能是 (选填“开关处断路”“滑动变阻器短路”或“电压表短路”);(5) 排除故障后,更换不同的定值电阻进行实验,并测得电流表的示数如下面表格所示(读数准确),通过分析小王的数据,可以发现小王的实验操作存在的错误是。实验序号1234电阻()5101520电流(A)0.200.140.120.1018(6 分)如图
13、所示,小明家有两个电加热棒甲和乙(额定电压都为 220V),小明通过电加热棒的尺寸猜想:“电加热棒甲的额定功率比乙大”。现有可供选择的实验器材:A.足够多的水;B.两个相同的大塑料水桶;C.两个 50mL 的小烧杯;D.量程为 05N 的弹簧测力计;E.体重秤;F.两支电子温度计;G.电子停表。请你设计实验,验证小明的猜想是否正确。(实验中忽略热量的散失)(1) 请选择你需要用到的实验器材 ;(选填相应字母)(2) 实验步骤:;(3) 判断小明的猜想是否正确的依据:。2023-2024 学年广东省广州市花都区九年级(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本题共 10 题,每小题 3
14、分,共 30 分)1(3 分)如表是某个家用电器的铭牌,则这个用电器最有可能的是( )型号:42E60HR 额定电压:220V 频率:50Hz电流:0.5AALED 小夜灯B55 寸液晶电视机C大一匹空调D50L 电热水器【解答】解:由于图中数据知,正常工作电流为 0.5A,电功率为 110W, A、LED 小夜灯电功率很小,电流小于 0.1A,故A 错误;B、家用电视机工作时的功率约为 100W,电流大约是 0.5A,故 B 正确;C、空调的电功率约为 1000W,工作电流约为 5A,故 C 错误;D、50L 电热水器超过 2kW,电流大约为 10A,故 D 错误。故选:B。2(3 分)以下
15、说法正确的是( )A. 保险丝可以用超导材料制作而成B. 半导体的导电性能比导体差,所以各种家用电器都不会用到半导体材料C. 用手不断地弯折铁丝,铁丝会变热,该过程的能量转化与如图热机对应冲程的能量转化是一致的D. 根据能量守恒定律,能量不会凭空消失,所以通过改进技术,热机效率是可以达到 100%【解答】解:A、保险丝的材料是电阻大,熔点低的材料制成,它不能用超导体制成,故 A 错误;B、半导体的导电性能比导体差,有些家用电器都会用到半导体材料,故 B 错误;C、用手不断地弯折铁丝,铁丝会变热,这是机械能转变成内能,它的能量转化和压缩冲程相同,故 C正确;D、根据能量守恒定律,能量不会凭空消失
16、,所以通过改进技术,热机效率永远达不到 100%,故 D 错误。故选:C。3(3 分)小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯(保温杯有温度显示功能),已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为 80的水,拧紧盖子,并每隔 1h 记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度时间图像,如图所示,则( )A. 在 0h 时,两杯水的内能相等B. 在 10h 时,甲的内能一定大于乙的内能C. 从 0 到 10h,甲杯中水的内能不断减少D. 从 0 到 10h,乙杯中水分子的热运动越来越剧烈【解答】解:A、由题意可知,甲的容量小于乙的容量,则甲杯内水比乙杯内水的质量小,两杯水在 0h时温度相同,但质量
17、不同,内能不相等,故 A 错误;B、在 10h 时,甲的温度高于乙的温度,但甲的质量小于乙的质量,甲的内能不一定大于乙的内能,故B 错误;C、从 0 到 10h,甲杯中水的温度不断下降,内能不断减少,故 C 正确;D、从 0 到 10h,乙杯中水的温度不断下降,分子的热运动越来越慢,故D 错误。故选:C。4(3 分)如图所示,桌面上有两个小灯泡和一个开关,桌面下有且只有一个电源,它们的连接电路在桌面下,无法看到。闭合开关,两灯同时发光,下列可以判断两灯一定是串联的是( )A两个灯泡的亮度一样 B断开开关,两个灯泡均熄灭C通过两个灯泡的电流相等D两个灯泡两端的电压不相等【解答】解:A、当两灯泡规
18、格相同时,无论串联还是并联,其亮度均相同,故 A 不合题意;B、断开开关,两个灯泡均熄灭,两灯可能是串联,也可能是并联,且开关在干路,故 B 不合题意;C、通过两个灯泡的电流相等,两灯可能是串联,也可能是两只规格相同的灯泡并联,故 C 不合题意; D、两个灯泡两端的电压不相等,说明两灯一定不是并联,而是两只规格不同的灯泡串联,故D 符合题意。故选:D。5(3 分)以下过程不发生物态变化,初温相同、体积相同的两块金属甲、乙放出了相同热量,甲的末温比乙的低,那么初温相同的甲、乙吸收相同热量Q1,则( )ABCD【解答】解:AB、由于不知道甲、乙的质量大小关系,根据 c= 𝑄 可知,
19、无法判定甲、乙比热容的大𝑚𝛥𝑡小,故 AB 错误;CD、根据题意可知,初温相同、体积相同的两块金属甲、乙放出了相同热量,甲的末温比乙的低,这说明甲的温度变化较大;则初温相同的甲、乙,吸收相同的热量后,甲的温度变化也较大,所以甲的末温高,故 C 错误、D 正确。故选:D。6(3 分)某物体M 与硅胶管 A 均不带电,用 M 摩擦 A 后,A 与带负电的塑料管互相排斥(如图甲),M与一轻质小球相吸(如图乙),则( )A轻质小球一定带负电BM 摩擦 A 后,M 可能不带电CM 摩擦 A 时,电子从 M 转移到 ADM 摩擦A 时,正电荷从A 转移到 M
20、【解答】解:根据题意可知,A 与带负电的塑料管互相排斥,说明A 带负电,而 M 带电是由于与 A 摩擦造成的,根据摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,由此可知在摩擦过程中 M 带正电,失去电子,A 得到电子,即电子从M 转移到A;M 与一轻质小球相吸,则小球可能带正电,也可能不带电; 综上所述,C 正确。故选:C。7(3 分)如图甲所示,R1 和 R2 串联在电路中,闭合开关,电压表 V1 和 V2 的示数均为 2.0V;如图乙所示,R3 和 R4 并联在电路中,闭合开关,电流表 A1 和A2 的示数均为 0.24A。下列判断正确的是( )AR2 短路,R4
21、 断路BR2 断路,R4 短路CR2 和 R4 都发生短路DR2 和 R4 都发生断路【解答】解:如图甲所示,R1 和 R2 串联在电路中,闭合开关,电压表V1 和 V2 的示数均为 2.0V,说明电源电压为 2V,此时可能是电压表 V1 并联的部分断路,也可能是电压表以外部分短路,即可能是 R1 断路,或 R2 短路;如图乙所示,R3 和 R4 并联在电路中,闭合开关,电流表 A1 和A2 的示数均为 0.24A,说明通过 R4 电流为 0,即 R4 断路,综上所述,故障是 R2 短路,R4 断路,故 A 正确,BCD 错误。故选:A。8(3 分)我们用如图中的装置进行实验,甲瓶中盛着 0.
22、1kg 的油,乙瓶中盛着 0.1kg 的水,定值电阻 R1和 R2 分别给油和水加热,两电阻工作相同时间,油和水均未沸腾,观察到甲温度计升高 2,乙温度计升高 1。该过程 R1、R2 产生的热量分别全部被油和水吸收。c 油2.1103J/(kg),c 水4.2 103J/(kg)。则( )A甲瓶中油吸收的热量比乙瓶中水吸收的热量少BR1 产生的热量比 R2 产生的热量多CR1 的阻值大于 R2 的阻值DR1 消耗的电能等于 R2 消耗的电能【解答】解:AB、甲瓶中油吸收的热量为:Q 甲c 油m 甲t 甲2.1103J/(kg)0.1kg2420J;乙瓶中油吸收的热量为:Q 乙c 水m 乙t 乙
23、4.2103J/(kg)0.1kg1420J;所以甲、乙瓶中油和水吸收的热量相等,R1 产生的热量与 R2 产生的热量相同,故 AB 错误;C、由图知,两电阻串联,所以通过它们的电流相等,通电时间相同,R1 产生的热量与 R2 产生的热量相同,由QI2Rt 可知,R1R2,故 C 错误;D、由于 R1 产生的热量与 R2 产生的热量相同,所以R1 消耗的电能等于 R2 消耗的电能,故D 正确。故选:D。9(3 分)如图所示,小明通过斜面用 F120N 的推力把重为 100N 的物体 A 以 v0.1m/s 的速度匀速推上一定高度,则( )A此时斜面省力,但费距离B此时斜面费力,但省距离C此时斜
24、面既费力也费距离D若用相同的推力把相同的物体以 v20.2m/s 的速度匀速推上同一斜面的同一高度,该斜面的机械效率变大【解答】解:ABC、F120N 的推力把重为 100N 的物体 A 以v0.1m/s 的速度匀速推上一定高度,推力大于重力,说明费力,而沿斜面运动的距离大于直接提升的高度,说明费距离,故 AB 错误、C 正确; D、用相同的推力把相同的物体以 v20.2m/s 的速度匀速推上同一斜面的同一高度,有用功 W 有用Gh 不变,推力和斜面的长不变,则总功不变,因而斜面的机械效率不变,故D 错误。故选:C。10(3 分)如图所示,爆闪警示灯放置在存有安全隐患的危险路段,通过有规律的爆
25、闪,起到有效的警示作用。太阳能电池板是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,白天,太阳能电池板给蓄电池充电, 蓄电池再给LED 红蓝灯供电,LED 红蓝灯发光时几乎不发热,则( )A太阳能电池板将太阳能转化为电能,当太阳能电池板给蓄电池充电时,太阳能电池板相当于电源B蓄电池给 LED 红蓝灯供电时,蓄电池将化学能直接转化为光能CLED 红蓝灯发光时将电能大部分转化为内能D如果将蓄电池的正负极对调,LED 红蓝灯也能发光【解答】解;A、太阳能电池板将太阳能转化为电能,当太阳能电池板给蓄电池充电时,电能转化为化学能,太阳能电池板相当于电源,故A 正确;B、蓄电池给 LED 红蓝灯供电时,蓄电池化
26、学能转化为电能,故 B 错误;C、LED 红蓝灯发光时将电能大部分转化为光能,故C 错误;D、二极管具有单向导电性,如果将蓄电池的正负极对调,LED 红蓝灯不能发光。故选:A。二、非选择题:(本题共 8 小题,共 60 分)11(8 分)如图甲所示,AB 为轻质杠杆,O 为支点,杠杆上的刻度每一格都相等,现分别在支点两侧挂上 a、b 两个物体,杠杆处于静止状态,则:(1) 此时杠杆是否平衡? 是 (选填“是”或“否”),你的依据是: 杠杆此时处于静止状态 ;(2) 物体a 的质量 (选填“”“”或“”)物体 b 的质量;(3) 如图乙所示,若撤掉物体a,在 B 处的虚线方向施加一个力 F1,仍
27、使杠杆在原来的位置平衡。请在如图乙中作出力 F1 的示意图以及 F1 的力臂 l1。若 F1 为动力,此时杠杆 AB 为 省力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。【解答】解:(1)杠杆处于静止状态,说明杠杆受力平衡,处于平衡状态;(2) 力臂是支点到力的作用线的垂直距离,由图甲可知,a 物体的力臂大于 b 物体的力臂,由杠杆平衡条件 F1L1F2L2 可知,力臂大时力小,故 a 物体重力小于 b 物体重力,由公式 Gmg,可得 a 物体的质量小于b 物体的质量;(3) 示意图如图所示:由图可知,动力 F1 对应的力臂大于阻力的力臂,故此时杠杆为省力杠杆。故答案为:(1)是;杠杆此时处于静
28、止状态;(2);(3)示意图如图所示:省力。12(8 分)如图是一台烤红薯机,加热方式可选择烧柴火、干草或者木炭等,已知木炭的热值为 3.4107J/kg。现有 3kg 木炭,取其中 2kg 木炭放到烤红薯机里面燃烧来加热红薯,则这 2kg 木炭完全燃烧放出的热量为 6.8107 J;这 2kg 木炭燃烧完毕,已知该过程红薯吸收的热量为 3.4107J,则该过程烤红薯机的效率为 50% ;剩余 1kg 木炭的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);红薯被烤熟是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变其内能。【解答】解:(1)木炭完全燃烧放出的热量:Q 放m 木炭q2kg3.
29、4107J/kg6.8107J;𝑄7(2)烤红薯机的效率为:= 吸 100%= 3.410 𝐽 100%50%;放𝑄6.8107𝐽(3) 热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,因此木炭用掉一些时,剩余木炭的热值不变。(4) 红薯被烤熟红薯的过程吸热,是通过热传递的方式改变内能。故答案为:6.8107J;50%;不变;热传递。13(6 分)如图甲是用某款 3D 打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化,工作时可以选择低温挡或高温挡工作。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为 3V,
30、 R1 和 R2 为发热电阻丝,其电流 I 和电压 U 的关系如图丙所示,忽略电阻丝阻值随温度的变化,则:(1) 电阻 R1 的阻值 (选填“”“”或“”)R2 的阻值,你判断的依据是 两电阻两端的电压相等时,通过R1 的电流大于通过R2 的电流,根据欧姆定律可知电阻R1 的阻值小于R2 的阻值 ;(2) 已知只闭合 S1 时打印笔为低温挡,同时闭合S1 和 S2 时为高温挡,则低温挡和高温挡的电功率之比为 2:3 。【解答】解:(1)由图丙可知两电阻两端的电压为 3V 时,通过 R1 的电流为 0.6A,通过 R2 的电流为0.3A,根据欧姆定律可知电阻 R1 的阻值小于 R2 的阻值;(2
31、)只闭合 S1 时,电路为的简单电路,打印笔为低温挡,同时闭合 S1 和 S2 时,两电阻并联接入电路, 为高温挡,并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路各支路两端电压相等,根据 PUI 可得低温挡和高温挡的电功率之比为: 𝑃1𝑃1+𝑃2𝑈𝐼1=𝑈(𝐼1+𝐼2)3𝑉0.6𝐴2= 。3𝑉(0.6𝐴+0.3𝐴)3故答案为:(1);两电阻两端的电压相等时,通过 R1 的电流大于通过 R2
32、的电流,根据欧姆定律可知电阻 R1 的阻值小于 R2 的阻值;(2)2:3。14(10 分)(1)如图 1 是小朋家一电砂锅的简化电路原理图,其中电热丝是电砂锅的加热元件,电位器是调节电砂锅火力大小的装置,a、b、c 是电位器的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。请在如图 1 中用笔画线代替导线将三孔插座正确连入家庭电路中;请将电位器正确接入电砂锅内部的电路中(要求顺时针旋转旋钮时电位器接入电路的电阻变小),再将电砂锅外部的三条接线连接到插头插脚对应的接线上。(2)如图 2 所示是小朋家里的电能表,此时电能表的示数为 2017.6 kWh;小朋断开家里其他用电器的开关,只让该电砂锅在火力最大的情况下
33、单独工作,测得电能表的指示灯在 0.01h 内闪烁了 32 次,则该过程电砂锅消耗的电能为 0.01 kWh,该电砂锅在火力最大时的电功率为 1 kW。若电费是 0.6 元/度,则电砂锅在火力最大的情况下单独工作 1h,所花的电费为 0.6 元。【解答】解:(1)根据安全用电的原则和三孔插座以及电位器的接法,作图如下:(2)如图 2 所示是小朋家里的电能表,此时电能表的示数为 2017.6kWh;小朋断开家里其他用电器的开关,只让该电砂锅在火力最大的情况下单独工作,测得电能表的指示灯在0.01h 内闪烁了 32 次,则该过程电砂锅消耗的电能为:𝑊 = 1𝑘
34、19882; 32 = 0.01𝑘𝑊 ;3200电砂锅在火力最大时的电功率为:𝑃 = 𝑊 = 0.01𝑘𝑊 = 1𝑘𝑊;𝑡0.01在最大火力时消耗的电能为:WPt1kW1h1kWh;所花的电费为:0.6 元/度1 度0.6 元。故答案为:(1);(2)2017.6;0.01;1;0.6。15(6 分)如图甲所示,标有“3.8V”的小灯泡L 和定值电阻 R10 并联在电路中。闭合开关,此时电流表 A 的示数如图乙所示,电流表A1 的示数为 0.4A,求:
35、(1) 此时电流表 A 的示数为 0.6A ;(2) 此时小灯泡 L 的电阻;(3) 此时定值电阻 R 的电功率及它 10s 内产生的热量。【解答】解:(1)由图乙知,电流表 A 使用大量程,分度值 0.1A,示数为 0.6A;(2) 由电路图知,L 与 R 并联,电流表A 测干路电流,A1 测灯泡 L 支路电流, 由并联电路的电流规律可得,通过 R 的电流:IRIIL0.6A0.4A0.2A,由并联电路的电压规律和欧姆定律可得,灯泡两端电压:ULURIRR0.2A102V,所以此时灯泡电阻 RL= 𝑈𝐿 = 2𝑉 =5;𝐼
36、19871;0.4𝐴(3) 此时定值电阻 R 的电功率:PRURIR2V0.2A0.4W;𝑅10s 内产生的热量:Q= 𝐼2Rt(0.2A)21010s4J。故答案为:(1)0.6A;(2) 此时小灯泡 L 的电阻为 5;(3) 此时定值电阻 R 的电功率为 0.4W,10s 内产生的热量为 4J。16(6 分)如图 1 中用 120N 的水平拉力 F1 拉动重为 150N 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s1m 的距离;如图 2 中改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动相同的距离,已知绳子自由端移动了 3m,该过程滑轮组的机械效率为 80%。
37、(1) 请在如图 1 中标出物体A 移动的距离 s,在如图 2 中画出滑轮组正确的绕线方式;(2) 求滑轮组对物体 A 所做的有用功;(3) 求滑轮组的总功;(4) 求作用在滑轮组绳子自由端的拉力。【解答】解:(1)物体 A 移动距离 s 是物体A 左侧表面或右侧表面之间的距离,如下图所示:;物体 A 在同一路面匀速移动相同距离 s1m,绳子自由端移动的距离是 s 自3m,则绳子的有效股数为3,故完成滑轮组的正确绕线如下图所示:;(2) 用 120N 的水平拉力 F1 拉动重为 150N 的物体A 在水平路面匀速移动了 s1m 的距离,根据二力平衡可知,fF1120N;用滑轮组拉动 A 在同一
38、路面匀速移动相同的距离,则滑轮组对物体 A 所做的有用功为:W 有fs120N1m120J;(3) 滑轮组的机械效率为 80%,则滑轮组的总功为:𝑊有120𝐽W 总=𝜂 = 80% =150J;(4) 根据W 总Fs 可知,作用在滑轮组绳子自由端的拉力为:𝑊总F= 𝑠自= 150𝐽 =50N。3𝑚答:(1)见解答图;见解答图;(2) 滑轮组对物体A 所做的有用功为 120J;(3) 滑轮组的总功为 150J;(4) 作用在滑轮组绳子自由端的拉力为 50N。17(10 分)小王在做“探
39、究电压一定时,电流与电阻的关系”实验时,连接了如图甲所示电路。(1) 请在如图乙的方框中,画出图甲对应的电路图;(2) 画完电路图,小王发现此时电路中有一根导线连接错误,请在如图甲中错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线,重新画一根导线,将电路连接正确;(3) 正确连接电路后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 左 (选填“左”或“右”)端;(4) 闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数。若电路只有一处故障,其原因可能是 电压表短路 (选填“开关处断路”“滑动变阻器短路”或“电压表短路”);(5) 排除故障后,更换不同的定值电阻进行实验,并测得电流表的示数如下面表格所示(读数准确),
40、通过分析小王的数据,可以发现小王的实验操作存在的错误是 没有控制定值电阻两端电压不变 。实验序号1234电阻()5101520电流(A)0.200.140.120.10【解答】解:(1)由图甲可知,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻和滑动变阻器两端,电路图如下图所示:;(2) 原电路图中,电压表并联在定值电阻和滑动变阻器两端是错误的,在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:;(3) 为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端;(4) 闭合开关后,发现电流表有示数,说明
41、电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,若电路只有一处故障,其原因可能是电压表短路;(5) 由表中数据可知,四次实验中,电流与电阻的乘积变大,而研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,故小王的实验操作存在的错误是:没有控制定值电阻两端电压不变。故答案为:(1)见解答图;(2)见解答图;(3)左;(4)电压表短路;(5)没有控制定值电阻两端电压不变。18(6 分)如图所示,小明家有两个电加热棒甲和乙(额定电压都为 220V),小明通过电加热棒的尺寸猜想:“电加热棒甲的额定功率比乙大”。现有可供选择的实验器材:A.足够多的水;B.两个相同的大塑料水
42、桶;C.两个 50mL 的小烧杯;D.量程为 05N 的弹簧测力计;E.体重秤;F.两支电子温度计;G.电子停表。请你设计实验,验证小明的猜想是否正确。(实验中忽略热量的散失)(1) 请选择你需要用到的实验器材 A、B、E、F、G ;(选填相应字母)(2) 实验步骤: 见解答内容 ;(3) 判断小明的猜想是否正确的依据: 若 t 甲t 乙,则小明正确,否则小明错误 。【解答】解:(1)根据分析可知,需要用到的实验器材:足够多的水、两个相同的大塑料水桶、体重秤、两支电子温度计、电子停表,即 A、B、E、F、G;(2) 实验步骤:用体重秤称出质量相同的水装入两个相同的大塑料水桶中;分别用甲和乙两个电热棒对初温和质量相同的水加热相同的时间;用两支电子温度计测两个大塑料桶中水的末温;忽略热量的散失,根据 Q 放Q 吸cmt 比较两根加热棒放出热量的大小,据此判断两根加热棒额定功率大小;(3) 若 t 甲t 乙,则小明正确,否则小明错误。故答案为:(1)A、B、E、F、G;(2)见解答内容;(3)若 t 甲t 乙,则小明正确,否则小明错误。