天津市九年级寒假物理综合解题能力提升试卷

这是一份天津市九年级寒假物理综合解题能力提升试卷，共17页。试卷主要包含了下面关于电功率的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题
1．如图所示的电路，电源电压保持不变，R2是定值电阻.闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P从中点向右移动的过程中，以下说法正确的是
A．电流表A1的示数变大
B．电流表A2的示数变小
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变小
D．电压表示数与电流表A1示数的比值变大
2．灯泡L1标有“24V 12W”的字样，灯泡L2标有“12V 12W”的字样，将两个灯泡串联后接在电源电压为U的电路中，若要保证两个灯泡不损坏，则（ ）
A．电源电压U的最大值为30V
B．两灯泡的实际功率之比为1：4
C．灯泡L2两端电压与电源电压U之比为1：3
D．电源电压U为36 V时，灯泡L1、L2均能正常发光
3．如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是
A．洗衣机的金属外壳安装接地线
B．使用测电笔时，手不能接触笔尾金属体
C．用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D．人靠近高压带电体
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现两个电表的示数都变大，则出现这种故障的可能原因是（ ）
A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路
5．如图为九年级同学立定跳远比赛时经历起跳、最高点、落地三个位置的示意图，则该同学从最高点至落地过程中重力所做的功最接近（ ）
A．50JB．100JC．300JD．900J
6．如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（ ）
A．一定等于80%
B．一定大于80%
C．一定小于80%
D．以上情况都有可能
7．体重为50kg的小华在跳绳测试中，1min 跳180次，每次腾空的最大高度平均为6cm，则她在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（g取10N/kg）
A．5.4kWB．9kW
C．750WD．90W
8．一次家庭探究活动中，扬扬同学把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动．关于这种现象，下列说法正确的是
A．灯丝晃动是一种电磁感应现象
B．灯丝晃动是内能转化成了机械能
C．灯丝晃动是磁场对电流的作用
D．以上说法都不正确
9．对于下面课本中的几个小实验，说法正确的是（ ）
A．利用“伏安法”测小灯泡电阻时，需要多次测量求平均值减小误差
B．探究串、并联电路电流的特点时，应选择两个相同规格的灯泡进行实验
C．在空气压缩引火仪实验中，第一次不成功后不停的一次次重复，就能成功
D．探究影响电流热效应的因素时，通过煤油的温度变化来比较电阻丝产生热量的多少
10．下面关于电功率的说法中正确的是
A．电功率是表示电流做功多少的物理量
B．用电器在相同的时间内消耗的电能越多，电功率越大
C．串联的几只灯泡工作时，电阻大的灯泡的电功率小
D．电流做功越多，电功率越大
11．下列措施中，能使蒸发减慢的是
A．将湿衣服展开后晾在向阳、通风处
B．用扫帚把地上的水向周围扫开
C．把盛有酒精的瓶口盖严
D．用电吹风机吹湿头发
12．煤炭是一种重要能源，区别煤炭优劣的最主要指标是检测它的（ ）
A．比热容B．热值C．密度D．导电性
二、填空题
13．热水瓶冬天注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，如图所示，在这一现象中瓶内气体的______能转化为软木塞的______能，汽油机的______冲程也发生了同样的能量转化，在软木塞向上跳起的过程中，它的重力势能______（变大/不变/变小）。
14．中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界．用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过_____的方式改变的：茶水散发出清香，这是_____现象．
15．某型号电热水杯铭牌上标有“220V400W”字样，当它正常工作时，电热水杯的电阻阻值为_______Ω，正常工作5分钟，电热水杯消耗的电能为________J。
16．某同学把标有“6V 3W”的灯泡L1和“12V 9W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关后，其中一只灯泡能正常发光，另一只没有达到额定电压。由此可知电源电压为______V。（两灯泡的电阻不变）
三、实验题
17．（8分）在“测定小灯泡功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接。
（________）
(2)连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是__________。
(3)排除故障后，将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了_____（选填“A”或“B”）滑动变阻器。可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）；滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）。
(4)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片位置，当电压表的示数3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则其额定功率为_________W。
(5)实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据，电流表突然损坏了。他们找到了一个阻值为R的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图（如图丁），重新进行了测量。
请完成以下步骤：
步骤一：S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为_________；
步骤二：保持滑动变阻器阻值_________（选填“变大”、“不变”、“变小”），将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR；
步骤三：断开S1、S2，整理器材。
写出灯泡额定功率的表达式P=__________________。（用已知量和测量量表示）
18．（8分）小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 V相同规格灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”，开关、导线若干．
（1）请你根据图甲，用笔划线代替导线，将图乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，电压表选择合适的量程，且导线不交叉）．
（_______）
（2）闭合开关前，应将滑片P置于__________（选填“A”或“B”）端．正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为0，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是__________．
（3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示．其中第2次实验时电流表表盘如图丙所示，此时电路中的电流为__________A；第4次实验时灯泡电阻值为__________Ω．由表一中数据可知，小张选用的滑动变阻器应是__________（选填“R1”或“R2”）．
表格一
表格二
（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是__________（选填“合理”或“不合理”）的．
（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”．他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示．他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其中原因可能是：_______________________．
19．（8分）小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图甲所示，电源电压为6V，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，三个定值电阻的一端与公共端A端相连，方便连接。
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至_____端（选填“A”或“B”）。
(2)小宇同学首先将M、N分别与A、B两端相连，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数很大，则电路故障可能是_____。
(3)排除故障后，再次闭合开关，电表示数正常，调节滑片P，使电压表示数为2V，此时电流表示数如图乙所示，此时电路电流为_____A。
(4)断开开关后，将N端改接到C端，接下来应向_____（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器滑片，目的是：_____。
(5)为了完成实验目标，实验小组准备将定值电阻更换为20Ω，但在实验室却找不到阻值为20Ω的定值电阻，经过思考，有同学提出，使用原来的实验装置，只需将M、N端分别连接_____两端也可以产生等效于20Ω的定值电阻，重复之前步骤就可以完成实验。
四、作图题
20．（8分）请根据如图所示的实物图，画出对应的电路图。
21．（8分）如图所示，一束光线AO从空气斜射到水面上，请在图甲中作出AO的反射光线和大致的折射光线；
（ ）
五、计算题
22．（10分）如图所示，闭合开关后，标有“6V 6W”的小灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求：
（1）通电5min，小灯泡消耗的电能；
（2）R的阻值。
23．（12分）如图所示，用300N的力F1直接将物体B匀速提升1m,现借助滑轮组用力F2向下拉，把B匀速提升相同高度，滑轮组的机械效率为60%。
（1）按题意在图滑轮组中画出正确的连线方式；
（2）F1做了多少功？
（3）滑轮组的总功是多少？
（4）F2的大小是多少？
参考答案
一、选择题
1、D
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测滑动变阻器电流，电流表A2测R2的电流；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时，电源电压不变，电压表的示数不变，通过滑动变阻器的电流变小，A1示数变小，但不影响R1支路，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，据此进行判断．
【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测滑动变阻器电流，电流表A2测R2的电流；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时，电源电压不变，则电压表的示数V不变；
滑动变阻器R1连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变小，A1示数变小；由并联电路的特点可知，滑片移动时时不影响R2支路，即通过R2的电流不变，电流表A2的示数不变；故AB错误；
由此可知，电压表示数与A2示数的比值不变，故C错误；
电压表V示数与电流表A1示数的比值变大，故D正确．
故选D．
2、A
【详解】根据题意知道，两灯泡的额定电流分别是：I1 =P1/U1=12W/24V=0.5A，I2 =P2/U2=12W/12V=1A；两灯泡的电阻分别是：R1 =U1/I1=24V/0.5A=48Ω，R2 =U2/I2=12V/1A=12Ω；因为将两个灯泡串联后，要保证两个灯泡不损坏，所以电路中的最大电流I=I1 =0.5A，故电源的最大电压是：U=I（R1 +R2 ）=0.5A×（48Ω+12Ω）=30V，故A正确、D不正确；因为串联电路各处的电流相等，所以由P=I2 R知道，两灯泡的实际功率之比：P1：P2 =R1：R2 =48Ω：12Ω=4：1，故B不正确；由U=IR知道，灯泡L2 两端电压与电源电压之比：U2：U=R2：（R1 +R2）=12Ω：（48Ω+12Ω）=1：5，故C不正确，故选A．
3、A
【解析】A. 有金属外壳的用电器，外壳一定要接地，可防止外壳漏电时发生触电事故，故A符合题意；
B. 使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，这样才能构成通路，氖管会发光，故B不符合题意；
C. 水是导体，用湿抹布擦正在工作的台灯时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，所以不能用湿抹布擦拭正在工作的台灯，故C不符合题意；
D. 安全用电的基本原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故D不符合题意．
故选A．
4、C
【分析】判断电路故障问题，是中考题中常见的题型，在不能直接确定故障原因时，将选项逐一代入题干，检查是否符合题意。
【详解】A．如果R1发生了短路，电压表示数变为零，故A错误；
B．如果R1发生了断路，电流表示数变为零，故B错误；
C．如果R2出现短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，故C正确；
D．如果R2出现断路，电流表示数变为零，故D错误。
故选C。
5、C
【分析】根据题意可推测中学生的质量大约是50kg，跳起的高度大约是0.7米左右，由可求出该同学从最高点至落地过程中重力所做的功。
【详解】中学生的质量大约是50kg，则受到的重力：
，
由图知，跳起的高度大约是0.7米，该同学从最高点至落地过程中重力所做的功大约：
，
350J比较接近300J；
故选C。
6、C
【详解】动滑轮是由两段绳子吊着物体，所以动滑轮的效率为η=G/2F=8N/40N=20%，故应选C．
7、D
【分析】先求出该同学的重力，已知每次腾空的高度，则可利用公式W=Gh计算每跳一次克服重力做的功，1min跳了180次，从而可以求出他在1min跳绳过程中克服重力做的功，已知时间t为1min，可利用公式计算做功的功率。
【详解】已知g取10N/kg，则该同学的重力为
每次腾空的最大高度为
则跳一次克服重力做功为
1min跳180次所做的总功为
她在跳绳过程中，1min克服重力做功的平均功率为
故选D。
8、C
【详解】ACD．有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用，故C符合题意，AD不符合题意；
B．在这个过程中，是电能转化为机械能，故B不符合题意。
9、D
【详解】A．“用伏安法测小灯泡电阻”时，由于灯泡随着温度的变化，电阻发生变化，即测量的不是定值电阻的阻值，所以，多次测量不能减小误差，故A错误；
B．研究串、并联电路各处电流的关系”时，尤其是探究并联电路的电流特点时，如果两个灯泡阻值相同，测量的电流也会相同，就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论，所以，为了寻找普遍规律，换用不同规格的灯泡多次测量，故B错误；
C．在空气压缩引火仪实验中，第一次不成功后，应检查或更换实验硝化棉，而不是不停的一次次重复，故C错误；
D．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，即采用了转换法，故D正确。
10、B
【解析】A、电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误；
B、由P＝可知，用电器在相同的时间t内消耗的电能W越多，电功率越大，故B正确；
C、串联的几只灯泡工作时，通过它们的电流相等, 由P＝I2R可知，电阻大的灯泡的电功率大，故C错误；
D、由P＝可知，电功率取决于电流所做的功W与所用时间t的比值，电流做功多，电功率不一定大，故D错误．
11、C
【解析】A．湿衣服晾到向阳、通风的地方，从提高液体温度和加快空气流动两个方面，加快了衣服上水分的蒸发，故A不合题意；
B．用扫帚把地上的水向周围扫开，增大了水的表面积，加快了水分的蒸发，故B不合题意；
C．把盛有酒精的瓶口盖严减慢了酒精周围的空气流动，从而减慢了酒精的蒸发．故C符合题意；
D．给湿头发吹热风是从提高液体温度和加快空气流动两个方面，加快了头发上水分的蒸发，故D不合题意．
12、B
【解析】单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，所以，区别煤炭优劣的最主要指标是检测它的热值。故选B。
二、填空题
13、内 机械 做功 变大
【详解】[1][2]瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；
[3]汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能；
[4]在软木塞向上跳起的过程中，软木塞的质量不变，但高度升高，所以重力势能增大。
14、热传递 扩散
【详解】用热水泡茶时，茶杯接触热水，热量从水传递给茶杯，茶杯温度会升高，其内能是通过热传递的方式改变的；茶水散发出清香，是因为茶叶的香味分子在空气中永不停息地做无规则运动，这属于扩散现象．
15、121 1.2×105
【详解】[1]电热水杯的电阻阻值
R==121Ω；
[2]正常工作5分钟电热水杯消耗的电能：
W=Pt=400W×5×60s=1.2×105J。
16、14
【详解】由可得，两灯泡的电阻分别为
由P=UI得，正常工作时灯泡的电流分别为
因两灯泡串联在电路中，其中一只能正常发光，另一只没有达到额定电压，所以，串联在电路中的电流为0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压
三、实验题
17、 灯泡断路 A 1.9 3.8 不变
【分析】(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
(2)根据电流表、灯泡的现象判断出电路断路，根据电压表的示数判断与电压表并联的电路断路；
(3)由图乙可知滑片移动时灯泡两端电压的变化，确定选用的滑动变阻器的规格；
(4)根据电流表的量程和分度值读数，根据求出灯的额定功率；
(5)根据串联电路的电流的特点和欧姆定律由变阻器连入电路中的电阻不变列方程求出电路中的电流即为灯泡的额定电流，利用表示出灯泡的额定功率。
【详解】(1)[1]灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
(2)[2]闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，可见某处发生了断路，电压表有示数且接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡断路；
(3)[3]由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择最大的阻值较大，选择的是A；
(4)[4]电流表的量程为0−0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，则小灯泡额定功率为：
；
(5)[5]实验步骤：①电路图如图所示；
②步骤一：S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3.8V；
[6]步骤二：保持滑动变阻器阻值不变，将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR；
步骤三：断开S1、S2，整理器材；
[7]③在步骤一中，由串联电路电压的规律结合欧姆定律的变形公式，连入电路的电阻为：
------①，
在步骤三中，变阻器的电压：
，
通过的电流：
，
变阻器连入电路中电阻为：
------②，
由①②解得，灯的额定电流：
，
小灯泡的额定功率为：
。
18、A灯泡断路0.28R2不合理没有保持电阻两端的电压不变
【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，P向右移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其右下接线柱接入电路中，如图所示：
；
(2)为了保护电路，闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即A端；电流表指针几乎没有偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；
(3)图丙中电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.2A；由表中数据知，第4次实验时灯泡两端电压2.0V，电流0.25A，根据可得，此时灯泡电阻值为：
；电源由两节干电池串联组成，则电源电压为3V，第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为：，
则此时变阻器连入电路中的电阻：，这说明小张选用的滑动变阻器应是R2；
(4)灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的；
(5)实验时，分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示；分析表二数据可知，通过导体的电流跟电阻不成反比，且每次实验中电流与电阻的乘积是不同的(即电压不同)，所以其原因是没有保持电阻两端的电压不变．
19、B 电阻丝断了/电阻接触不良 0.4 右 保持定值电阻两端电压一定 BD
【详解】(1)[1]连接电路时，开关闭合前，滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，由图可知，滑片远离下边接线柱阻值最大，应位于B端；
(2)[2]电流表无示数，电路中没有电流通过，电压表有示数，电压表两端与电源连接是通路，故障可能是电阻丝AB断路或接触不良；
(3)[3]图甲电流表连的量程是0.6A，图乙应读下边刻度，为0.4A，所以此时电路中的电流为0.4A；
(4)[4][5]将N端改接到C端，此时电阻阻值变大，探究电流和电阻关系的实验中，应保持定值电阻两端电压不变，接下来应向右端移动，增大滑动变阻器连入电路中的电阻，串联分压，增大滑动变阻器两端电压，使定值电阻两端电压保持2V不变；
(5)[6] 只需将M、N端分别连接B、D两端即可。相当于两电阻串联，根据串联电路电阻特点，两电阻之和恰好是20Ω，这种方法是等效替代。
四、作图题
20、
【详解】由实物连接图可知，开关S控制干路电流，两灯并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量灯L2所在支路的电流；相应的电路图如图所示：
。
21、
【详解】在法线的右侧做出与AO和法线夹角相同角，在界面下由折射角小于入射角做出折射光线。
答案如下图所示：
五、计算题
22、（1）1800J（2）12Ω
【详解】(1)由题意可知，通电5min，小灯泡消耗的电能是
(2)由于标有“6V 6W”的小灯泡正常发光，这是一个并联电路，电阻R的电压是6V，流过小灯泡的电流是
根据并联电路电流规律可知，流过电阻R的电流大小是
那么R的阻值是
答：(1)通电5min，小灯泡消耗的电能是；(2)R的阻值是。
23、（1）；（2）300J；（3）500J；（4）250N
【详解】(1)因为拉力的方向向下，因此滑轮组的连接方式如下
(2)用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1所做的功，即有用功
；
(3)滑轮组把B匀速提升相同高度，F2做功是总功，由可得， F2所做的功
；
(4)绳子拉长的距离
由W=Fs可得，
。
答：(1)
(2) F1做功为300J；
(3) 滑轮组的总功是500J；
(4) F2的大小是250N。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
6.8
8.9
9.7
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.30
0.20
0.12